賈二娟 ,吳夢怡 ,柴麗娜 ,余樂涵 ,萬福生 ,朱偉鋒
(1、許昌市中心醫(yī)院檢驗(yàn)科,河南 許昌 461000;2、南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)部第一臨床醫(yī)學(xué)院,江西 南昌 330006;3、南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)部,江西 南昌330006;4、南昌大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,江西 南昌 330006)
作為IL-1家族的一個(gè)重要成員,白細(xì)胞介素1A(interleukin-1A,IL-1A)在免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)中都發(fā)揮著十分重要的作用。位于IL-1A基因3'非翻譯區(qū)(untranslated region,UTR)的“TTCA”四堿基插入/缺失 (insertion/deletion,Ins/Del) 多態(tài)性(rs3783553) 可影響 IL-1A mRNA 和蛋白表達(dá)[1,2],從而可能與肝癌[1]、鼻咽癌[2]、口咽癌[3]、胃癌[4]、前列腺癌[5]、卵巢上皮癌[6]、子宮內(nèi)膜癌[7]、宮頸癌[8]、腦膠質(zhì)瘤[9]、斑禿[10]、骨關(guān)節(jié)炎[11]等的發(fā)病相關(guān)。目前該位點(diǎn)的檢測方法中,有的操作較復(fù)雜,有的成本較高,所需時(shí)間較長,因此有必要建立一種快速、簡便、低成本的rs3783553檢測方法。
四引物擴(kuò)增受阻突變體系聚合酶鏈反應(yīng) (tetra-primer amplification refractory mutation system polymerase chain reaction,T-ARMS-PCR) 是在等位基因特異性PCR基礎(chǔ)上建立起來的一種單核苷酸 多 態(tài) 性 (single nucleotide polymorphisms,SNPs)分型方法[12]。T-ARMS-PCR對SNPs的分型只需要四條普通引物,PCR擴(kuò)增后直接進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳,根據(jù)電泳時(shí)條帶出現(xiàn)的位置即可判斷基因型,已被廣泛用于SNPs和突變的研究[13-16]。目前還沒有T-ARMS-PCR法對rs3783553檢測的報(bào)道。因此,如果針對rs3783553設(shè)計(jì)四條引物,可能會實(shí)現(xiàn)該多態(tài)性位點(diǎn)的快速、簡便、低成本檢測。
1.1 研究對象 100例血樣由在許昌市中心醫(yī)院體檢的100名志愿者(均知情同意,其中男性59名,年齡27~65歲,女性41名,年齡27~70歲)提供。每位志愿者抽取靜脈血2ml,EDTA抗凝。
1.2 方法
1.2.1 基因組DNA提取 使用天根全血DNA提取試劑盒提取全血基因組DNA[17]。根據(jù)超微量紫外分光光度計(jì)定量結(jié)果,取部分DNA稀釋為10ng/μl,作為PCR擴(kuò)增模板。
1.2.2 PCR擴(kuò)增 使用T-ARMS-PCR引物設(shè)計(jì)軟件 (http://primer1.soton.ac.uk/primer1.html) 設(shè) 計(jì)rs3783553分型的四條引物,上游外引物:5'-GCAG ACAGTGTTTTCTGGGATAAGTAAG-3',下游外引物:5'-TGGTCTGATCACAATTTTTAGAACCTAGA-3',缺失型內(nèi)引物:5'-CTGGGCATTCTTGTTTCAAT TTCA-3',插入型內(nèi)引物:5'-ACTTGATTGCAGGTG GAATTGACTG-3'。其中上游外引物與下游外引物配對可得到352bp的共有PCR產(chǎn)物,上游外引物與插入型內(nèi)引物配對可得到插入型等位基因?qū)?yīng)的236bp的PCR產(chǎn)物,缺失型內(nèi)引物與下游外引物配對可得到缺失型等位基因?qū)?yīng)的157bp的PCR產(chǎn)物。引物由英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司合成。 PCR 反應(yīng)體系為 10μl, 包含 5μl 2×Taq master mix(上海近岸科技有限公司),10μmol/L 上下游引物各0.2μl,10μmol/L缺失型內(nèi)引物和非缺失型內(nèi)引物各 0.6μl,模板 1.0μl,ddH2O 2.4μl。 使用朗基MG96G PCR儀進(jìn)行擴(kuò)增。PCR條件:94℃預(yù)變性 3min;94℃變性 20s,58℃退火 20s,72℃延伸20s,35個(gè)循環(huán);最后72℃延伸5min。
1.2.3 瓊脂糖凝膠電泳 PCR完成后取PCR產(chǎn)物4μl在2%瓊脂糖凝膠上(含溴化乙錠0.5ug/ml)電泳,150V 30min后凝膠成像系統(tǒng)拍照。
1.2.4 DNA測序 隨機(jī)選取10例在瓊脂糖凝膠電泳表現(xiàn)為不同帶型的樣本擴(kuò)增后送生工生物工程(上海)股份有限公司測序。PCR反應(yīng)體系為20μl,包含 10μl 2×Taq master mix,10μmol/L 上下游引物各 0.4μl,模板 1.0μl,ddH2O 8.2μl。PCR 條件:94℃預(yù)變性 3min;94℃變性 20s,58℃退火 20s,72℃延伸20s,35個(gè)循環(huán);最后72℃延伸5min。
2.1瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果 圖1為6例樣本rs3783553的T-ARMS-PCR分型電泳圖。從圖中可知,rs3783553的T-ARMS-PCR產(chǎn)物有3種情況:出現(xiàn)236bp和352bp的Ins/Ins基因型,出現(xiàn)157bp和352bp的Del/Del基因型,出現(xiàn)157bp、236bp和352bp的Ins/Del基因型。100例樣本中Del/Del基因型39例,Ins/Ins基因型10例,Ins/Del基因型51例。
圖1 rs3783553的T-ARMS-PCR分型電泳圖
2.2 DNA測序結(jié)果 DNA測序結(jié)果(圖2)顯示在瓊脂糖凝膠電泳表現(xiàn)為236bp和352bp的都是rs3783553的Ins/Ins基因型(圖2-A),在瓊脂糖凝膠電泳表現(xiàn)為157bp和352bp的都是rs3783553的Del/Del基因型(圖2-B),在瓊脂糖凝膠電泳表現(xiàn)為 157bp、236bp和 352bp的都是 rs3783553的Ins/Del基因型 (圖2-C),與T-ARMS-PCR法對rs3783553的分型結(jié)果完全一致。
圖2 rs3783553不同基因型樣品測序圖
研究表明,IL-1A基因是miR-122的靶基因之一。IL-1A基因3'UTR區(qū)DNA序列可顯著影響miR-122與其的結(jié)合。rs3783553的Ins等位基因破壞了miR-122與IL-1A的結(jié)合,從而增加了IL-1A的轉(zhuǎn)錄活性,發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)[1]。Meta分析也認(rèn)為該多態(tài)性與我國漢族人口癌癥易感性相關(guān),其中Ins等位基因可能是中國漢族人群的保護(hù)因素,而Del等位基因則可能是癌癥易感因素[18]。也有研究認(rèn)為該多態(tài)性還與腫瘤的復(fù)發(fā)相關(guān)[19]。
就rs3783553的檢測方法來說,目前主要有聚合酶鏈反應(yīng)-聚丙烯酰胺凝膠電泳(polymerase chain reaction-polyacrylamide gel electrphoresis,PCR-PAGE)法[1-10]、DNA 直接測序法[11]、TaqMan 探針法[20]等。PCR-PAGE是目前rs3783553檢測最常用的方法,其最大的優(yōu)點(diǎn)是一次可對較多樣本進(jìn)行檢測,成本較低。但該方法需要配制聚丙烯酰胺凝膠,電泳結(jié)束后還需要染色、漂洗、顯色等步驟,操作較復(fù)雜。DNA直接測序法是檢測DNA序列的金標(biāo)準(zhǔn),但需要昂貴的設(shè)備,成本較高。TaqMan探針法能夠簡便的對rs3783553進(jìn)行檢測,但引物需要修飾,因此成本較高。此外也需要用到昂貴的設(shè)備。
從圖 1可知,Ins/Del基因型的 157bp、236bp的特異性片段的亮度相當(dāng),表明PCR的體系合適。Ins/Ins基因型的352bp共有片段很弱,可能是因?yàn)椴迦胄蛢?nèi)引物與上游外引物的結(jié)合影響了上游外引物和下游外引物的結(jié)合。Ins/Del基因型的352bp片段較Del/Del基因型的352bp稍弱也說明了這一點(diǎn)。本研究中三種基因型的分布與北京[1]、江蘇[1]、大連[11]等正常人群中基因型的分布接近和DNA測序與T-ARMS-PCR法的分型結(jié)果完全一致都證明了本方法的可靠性。Delvaux等用T-ARMSPCR、PCR-RFLP、TaqMan探針和DNA直接測序的方法對IL-28B基因上的兩個(gè)SNPs進(jìn)行了分析,結(jié)果表明T-ARMS-PCR方法的成本效益比最好,而且快速、簡便,不需要特殊的設(shè)備,適合在發(fā)展中國家使用[15]。
總的來說,本研究建立的四引物檢測IL-1A基因3'UTR插入/缺失多態(tài)性的方法,是一種能在普通實(shí)驗(yàn)室開展的操作簡便、快速、低成本的檢測方法。
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