邢晏,馮長(zhǎng)煥,杜利君
(1.西華師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與信息學(xué)院,四川 南充,637000;2.南充市中心醫(yī)院 醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)科,四川 南充,637000)
亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)是細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)葉酸和蛋氨酸代謝的一種重要酶,可催化體內(nèi)5,10-亞甲基四氫葉酸生成5-甲基四氫葉酸的還原反應(yīng),是同型半胱氨酸(Hcy)代謝反應(yīng)的一種關(guān)鍵酶[1-3]。Hcy水平升高與神經(jīng)管缺陷、唇腭裂、先天性心臟病等出生缺陷及復(fù)發(fā)性流產(chǎn)、妊娠期高血壓疾病等孕期疾病密切相關(guān),Hcy 水平升高主要是遺傳因素和營(yíng)養(yǎng)因素相互作用的結(jié)果[4]。研究表明,母體內(nèi)發(fā)生如流產(chǎn)、早產(chǎn)、死胎、胎兒畸形以及先天性出生缺陷等不良妊娠,Hcy水平增高便是其中的一個(gè)高危因素[5-7]。MTHFR有15種點(diǎn)突變類型,其中既常見(jiàn)又重要的為677 C/T基因突變,677 C/T基因突變是第677位堿基C由堿基T取代,包括純合野生基因型CC、突變基因型TT及雜合基因型CT三大類型。它能使MTHFR酶活性降低及耐熱性下降,引起高同型半胱氨酸血癥、核酸合成和甲基化異常,使葉酸整體代謝受到影響,進(jìn)而導(dǎo)致各種疾病發(fā)生。葉酸屬于B族維生素,人體是無(wú)法依靠自身合成的。它是體內(nèi)極為重要的甲基供體,參與DNA 合成與修復(fù),從而維持人體細(xì)胞內(nèi)正常甲基化及基因組的穩(wěn)定性。基因多態(tài)性會(huì)影響體內(nèi)葉酸及 Hcy 水平,與神經(jīng)管畸形、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)、妊娠期高血壓等疾病發(fā)生密切相關(guān),嚴(yán)重影響母嬰的健康安全[8]。如果在孕前或懷孕早期開(kāi)始補(bǔ)充適量葉酸,則神經(jīng)管缺陷(neural tube defects,NTD)發(fā)病率降低70%[9]??梢?jiàn),人體的葉酸水平與MTHFR多態(tài)性密切相關(guān)。因此,本文旨在通過(guò)對(duì)南充地區(qū)女性人群進(jìn)行MTHFR基因多態(tài)性分析,為本地女性特別是孕婦人群降低新生兒出生缺陷等循證醫(yī)學(xué)提供一定的科學(xué)依據(jù)。
選取 2014 年1月~ 2018年12月來(lái)自南充地區(qū)醫(yī)院檢測(cè)MTHFR基因多態(tài)性的女性患者。檢測(cè)樣本為EDTA抗凝全血,室溫放置不超過(guò)4 h及未反復(fù)凍融,采用泡沫箱加冰袋密封運(yùn)輸。排除樣本收集、處理、運(yùn)送等不符合要求外共收集到有效樣本3 980份。樣本患者主要來(lái)自閬中縣、南部縣、西充縣、蓬安縣、營(yíng)山縣、儀隴縣及順慶、高坪、嘉陵市轄三區(qū)。年齡14~49歲,平均年齡(28.55±5.45)歲。本研究采取的方法及過(guò)程均經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)及同意。
儀器:德國(guó)Roche(羅氏)公司出產(chǎn)的Roche Applied Science Light Cycler 480熒光PCR儀。
試劑:深圳泰樂(lè)德醫(yī)療有限公司提供的MTHFR基因 677 C/T 檢測(cè)試劑盒(PCR-熒光探針?lè)?。其主要組成成分包括R1沉淀液、R2洗液、R3裂解液、R4穩(wěn)定液、R5 PCR混合液、R6探針及R7、R8陽(yáng)陰性對(duì)照。
PCR-熒光探針?lè)ㄖ饕襟E:第一步,前準(zhǔn)備區(qū)試劑預(yù)處理。使用時(shí)將R1~R4放置室溫充分融化,R5~R8置于4 ℃充分融化。第二步,樣本處理區(qū)樣本處理。樣本置于室溫充分融化。(1)取25 μL樣本于1.5 mL離心管內(nèi),加入R1 150 μL振蕩、混勻,室溫放置5 min。再14 000 r/min離心2 min,棄上清,保留沉淀。(2)在上述離心管內(nèi)加入R2 150 μL振蕩至沉淀懸浮,再14 000 r/min離心1 min,棄上清,保留沉淀。(3)加入R3 50 μL振蕩至沉淀脫離管底,65 ℃水浴5 min。(4)加入R4 15 μL振蕩混勻,離心讓溶液集中管底。第三步,試劑配制及樣本處理區(qū)加樣。第四步,PCR擴(kuò)增區(qū)擴(kuò)增檢測(cè)。熒光信號(hào)的收集定為FAM及VIC,數(shù)據(jù)采集為60 ℃。
通過(guò)SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。計(jì)量資料采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
在3 980例女性樣本中,MTHFR C677T 基因分型中,含突變基因T的CT型與TT型為59.15%,明顯高于純合型CC 40.85%,具體見(jiàn)表1。
表1 南充地區(qū)女性MTHFR C677T 基因型分布Table 1 Distribution of MTHFR C677T genotype in female population in Nanchong
針對(duì)樣本研究人群,根據(jù)年齡極差分成6組,見(jiàn)表2。總體CT型、CC型百分比較高,TT相對(duì)偏低。CC型與年齡無(wú)明顯差異,而CT型在35歲以上有明顯偏低趨勢(shì),TT型基本偏低,而且呈現(xiàn)“U”狀,降至31~35歲逐漸回升。見(jiàn)圖1。
表2 南充地區(qū)不同年齡段女性C677T基因分型比率Table 2 Proportion of C677T genotyping in women of different ages in Nanchong
圖1 各年齡段基因多態(tài)性分布Fig.1 Distribution of gene polymorphisms in all age groups
結(jié)合Hardy-Weinberg平衡分析,MTHFR 677 C/T 基因多態(tài)性檢驗(yàn)結(jié)果符合 Hardy-Weinberg 遺傳平衡,樣本具有本區(qū)域群體代表性。南充地區(qū)女性677 C/T 基因多態(tài)性與其它幾個(gè)地區(qū)差異情況具體見(jiàn)表3、圖2。
表3 不同地區(qū)MTHFR基因分型分布情況Table 3 Distribution of MTHFR genotypes in different regions
注:參照童郁等[8]*研究相關(guān)內(nèi)容
圖2 各地區(qū)基因分型頻率Fig.2 genotyping frequency by region
GOYETTE等在1994年將定位于染色體lp36.3的MTHFR基因克隆,隨后,引起人們對(duì)MTHFR基因多態(tài)性研究的廣泛興趣。MTHFR 基因的不同突變類型對(duì)其酶活性和熱穩(wěn)定性都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響,其中 677 C/T 基因位點(diǎn)突變是MTHFR 基因第5個(gè)外顯子上發(fā)生的一種錯(cuò)義突變[10]。目前,國(guó)內(nèi)外研究最多的就是677 C/T 和 1 298 A/C,677 C/T位點(diǎn)多態(tài)性分為CC型、CT型和TT型,與葉酸、Hcy代謝及多種疾病的關(guān)系更是近年研究熱點(diǎn)。
在3 980例樣本女性MTHFR基因分型中,CT型與TT型占59.15%(CT型45.18%,TT型13.97%),遠(yuǎn)高于CC型40.85%,可見(jiàn)突變基因T具有明顯態(tài)勢(shì)。通過(guò)10個(gè)不同地區(qū)人群分析,發(fā)現(xiàn)C677T 基因多態(tài)性具有地區(qū)差異性。各地區(qū)CT型頻率基本居高,CC型次之,而TT型最低,其中瓊海CC型最高,為61.92%,TT型最低,為6.14%;南充地區(qū)女性 MTHFR C677T 基因分型頻率與溫州、煙臺(tái)、十堰、武漢、瓊海、鎮(zhèn)江等地區(qū)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而與德陽(yáng)、昆明、吉林等地區(qū)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。就地理位置而言,677 C/T 等位基因頻率呈現(xiàn)北方高南方低基本趨勢(shì),與童郁等[8]研究結(jié)果一致。從樣本不同年齡組分析,MTHFR基因分型無(wú)明顯差異,總體上CC型與CT型偏高,而TT型偏低。MTHFR 677 C/T基因多態(tài)性和突變頻率在不同國(guó)家、不同種族、同一國(guó)家的不同地區(qū)或不同民族,其分布存在顯著差異,這種差異會(huì)造成人群對(duì)疾病的易感性不同[11]。677 C/T基因多態(tài)性與多種類型腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[12-13]。因此,女性患者特別是孕婦要高度重視677 C/T 基因多態(tài)性檢測(cè)項(xiàng)目。
ZACHO等[14]分析指出MTHFR 677 C/T 基因多態(tài)性可能增加胃癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。在我國(guó),MTHFR 677 C/T基因多態(tài)性與胃癌的發(fā)生密切相關(guān)[15]。本研究樣本中35歲以上女性CT型整體呈下降趨勢(shì),但在此年齡段的131例被臨床確診為不同程度的胃病患者高達(dá)74例,結(jié)果發(fā)現(xiàn)CT型相對(duì)偏多,年齡越大,胃病越嚴(yán)重,而且TT型患者所占比重偏大。此外,16例TT型患者中有4例為冠心病,其中并伴有不同程度的心腦血管疾病。這與何喜偉等[16]研究結(jié)果一致。同時(shí),TT型與患者心腦血管疾病關(guān)系也十分密切[17]。在精神內(nèi)科確診為認(rèn)知功能障礙的13例患者中有9例檢測(cè)為TT型患者,這與FORD等[18]結(jié)論相同。
國(guó)內(nèi)外關(guān)于MTHFR 677 C/T 基因多態(tài)性與高血壓的關(guān)系報(bào)道結(jié)果不盡一致,本樣本中高血壓30歲以上19例(其中CT型6例,TT型2例),30歲以下2例(CC型1例,CT型1例),不能體現(xiàn)其強(qiáng)弱關(guān)聯(lián)性。在樣本當(dāng)中,絕大多數(shù)來(lái)自婦產(chǎn)科孕婦或待孕患者,特別是21~25歲年輕女性人群CT型、TT型所占比例居高(分別為46.3%、14.5%),結(jié)合臨床診斷反饋信息,很少有高血壓、冠心病、嚴(yán)重胃病及其他高風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)疾病,主要存在葉酸代謝能力偏低。
MTHFR基因多態(tài)性同復(fù)發(fā)性流產(chǎn)緊密相關(guān),其中基因位點(diǎn)C→T突變可造成孕婦的血Hcy水平上升,胎兒發(fā)育障礙,引起流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)上升,根據(jù)臨床可通過(guò)給予孕婦口服葉酸從而降低流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)[19]。本地女性在21~35歲年齡段均宜生育,在30~35歲最宜(CC型43.0%,TT型11.7%),這與醫(yī)學(xué)育齡從20~30歲最佳有一定差異但并不矛盾,因?yàn)?3~30歲期間女性卵子相對(duì)質(zhì)量較高,胎兒生長(zhǎng)發(fā)育好,其早產(chǎn)、癡呆兒、畸形兒發(fā)生率較低。
由于樣本均來(lái)自南充地區(qū)漢族女性,故沒(méi)有進(jìn)行C677T基因多態(tài)性的性別分布差異及民族差異分析,以后可進(jìn)一步豐富資料結(jié)合臨床進(jìn)行全面深入探究。
綜上所述,南充地區(qū)女性人群亞甲基四氫葉酸還原酶C677T基因多態(tài)性分布與年齡及地域具有一定的相關(guān)性,同樣與一些高危疾病也具有風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)。因此,對(duì)于不同地區(qū)人群的遺傳差異,臨床檢查與孕保措施要因地制宜、因人而異。進(jìn)行 MTHFR基因多態(tài)性篩查,對(duì)突變基因型攜帶患者進(jìn)行早期干預(yù),為臨床提供一定的診療依據(jù),特別是積極預(yù)防孕婦妊娠相關(guān)疾病具有重要意義。