楊國尚,阮 黎,華 興
(1.暨南大學(xué),廣東 廣州 510000;2.廣州市紅十字會醫(yī)院 暨南大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬廣州紅十字會醫(yī)院泌尿外科,廣東 廣州 510000;3.廣州市紅十字會醫(yī)院病理科,廣東 廣州 510000)
維生素D受體(VDR)是維生素D主要生理功能的載體,可通過表達與核激活決定維生素D 的功能,其基因結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有FokⅠ、BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ等單核苷酸多態(tài)性(SNP)[1]。目前發(fā)現(xiàn)VDR基因的多態(tài)性與人類幾種疾病相關(guān)[1]。通過研究發(fā)現(xiàn)VDR基因FokⅠ位點SNP與前列腺增生(BPH)合并組織學(xué)前列腺炎(HP)有相關(guān)性,而HP的發(fā)生與BPH臨床進展關(guān)系密切[2]。張亞群等[3]研究發(fā)現(xiàn)核因子(NF-κB)作為能特異性與免疫球蛋白結(jié)合的一種核蛋白,其表達與組織學(xué)前列腺炎密切相關(guān)。本課題主要研究VDR基因FokⅠ位點SNP與BPH組織中NF-κB表達的相關(guān)性,分析NF-κB信號通路是否在VDR基因SNP與BPH臨床進展之間發(fā)揮作用,從而指導(dǎo)進一步的研究方向。
1.1一般資料:選取2015年1月~2019年12月在我院行手術(shù)治療的BPH患者511例,通過經(jīng)尿道前列腺電切(TURP)獲得所有患者前列腺標(biāo)本。所有標(biāo)本病理結(jié)果均由兩位病理醫(yī)師確診。按照VDR基因SNP基因型分為三組:FF組120例,F(xiàn)f組225例,ff組166例。三組患者年齡分別為(68.1±4.6)歲、(69.3±3.5)歲、(70.2±2.9)歲,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。FF組、Ff組、ff組PSA值分別為(1.9±1.6)ng/ml、(2.1±1.8)ng/ml、(2.3±0.7)ng/ml,三組患者對應(yīng)的前列腺體積分別為(43.1±7.6)ml、(48.2±1.6)ml、(45.2±3.6)ml,三組患者PSA值和前列腺體積比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本院倫理委員會批準(zhǔn)本研究,患者均簽署知情同意書。
1.2方法
1.2.1DNA的提取:抽取研究對象2 ml靜脈血,加入抗凝管(含EDTA),用TIANamp Genomic DNA Kit 試劑盒(廣州魯誠)提取目標(biāo)基因組。
1.2.2PCR擴增:通過GenBank檢索到VDR的基因序列。廣州魯城公司利用Genefisher完成引物設(shè)計:上游序列5’ACTGACTCTGGCTCTGAC3’;下游序列5’ CACCTTGCTTCTTCTCCC 3’。對含有起始密碼FokⅠ的DNA相關(guān)片段進行擴增,預(yù)期的產(chǎn)物片段為246 bp。PCR反應(yīng)體系:0.7 μl Taq DNA聚合酶、2 μl模板DNA 、2 μl dNTPs、 8 μl上下游引物和相應(yīng)的緩沖液,反應(yīng)總體積為50μl。反應(yīng)條件為:預(yù)變性96 ℃ 8 min, 94 ℃ 45 s,52 ℃ 60 s,72 ℃ 30 s,共40個循環(huán)。72 ℃延伸10 min。
1.2.3分析多態(tài)性基因型分析:PCR擴張目標(biāo)多態(tài)性位點。10 μl PCR產(chǎn)物、10×buffer 1 μl、DNA 7.5 μl、牛血清白蛋白1 μl、FokⅠ限制性內(nèi)切酶(廣州魯誠)0.5 μl組成總反應(yīng)體20 μl系,保持37 ℃過夜,自動凝膠成像儀對2%的瓊脂糖凝膠電泳酶切產(chǎn)物成像,檢測基因型。
1.2.4NF-κB的表達:采用免疫組化SP法。將所有前列腺手術(shù)標(biāo)本常規(guī)石蠟包埋,4 μm連續(xù)切片,脫蠟,梯度酒精水化。水化后的切片用PBS(pH7.4)沖洗3次,加入0.01 mmol/L檸檬酸緩沖液(pH6.0)進行抗原修復(fù)。每張切片滴加50 μl 3%過氧化氫溶液,37 ℃恒溫箱孵育10 min,去除PBS,然后加山羊血清封閉。每張切片滴加50 μl NF-κB一抗(濃度為1∶1 000)后放置于4 ℃冰箱過夜,PBS沖洗,去除PBS后加入二抗,37 ℃恒溫箱孵育15 min,PBS沖洗,去除PBS液后,向每張切片滴加50 μl新鮮配制的二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色液,然后用蘇木素復(fù)染2 min,0.1%鹽酸溶液分化,依次予蒸餾水、PBS沖洗。梯度酒精脫水干燥后,中性樹膠封片,最后在顯微鏡下進行觀察。陰性對照部分采用PBS代替一抗。
1.2.5NF-κB的結(jié)果判定:觀察著色細(xì)胞的染色強度和所占比率,兩者相乘的積作為總分。NF-κB蛋白的陽性表達大多數(shù)位于細(xì)胞核,評分標(biāo)準(zhǔn):①0分為無色,1分為淡黃色,2分為棕黃色,3分為褐色及黑色;②陽性細(xì)胞數(shù)所占比率≤10%為1分,所占比率11%~50%為2分,所占比率51%~75%為3分,所占比率>75%為4分。兩種積分相乘,總分<3分為陰性,≥3為陽性。
1.3統(tǒng)計學(xué)方法:采用SPSS19.0分析軟件進行統(tǒng)計分析。組間計數(shù)資料以率(%)比較,采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1VDR基因FokⅠ位點SNP基因型的PCR-RFLP分析:目的片段產(chǎn)物經(jīng)FokⅠ 酶切后,檢測到3種基因型:①等位基因上存在兩個酶切位點的ff基因型,電泳顯示199 bp和59 bp 2條帶;②沒有酶切位點的FF基因型,電泳顯示246 bp 1條帶;③有一個酶切位點的Ff基因型,電泳顯示246、199和59 bp三條帶。見圖1。
注:1為未酶切;2為Ff基因型;3為ff基因型;4為FF基因型
2.2NF-κB的表達:見圖2。
NF-κB陽性 NF-κB陰性
2.3VDR基因FokⅠ位點基因型的分布:入組人群的FokⅠ位點等位基因頻率分布符合Hardy-Weinberg定律,說明該人群資料具有遺傳代表性,可進一步研究和分析。結(jié)果見表1。
表1 入組人群FokⅠ位點基因型的Hardy-Weinberg平衡檢驗
2.4三組基因型患者中NF-κB表達具有差異性:FF、Ff以及ff基因型以及等位基因F和f在NF-κB表達陽性與陰性之間的分布情況。見表2。
表2 NF-κB人群中FokⅠ基因型分布的差異性[n(%)]
BPH是由許多生理癥狀組成的復(fù)雜疾病?,F(xiàn)BPH被證明可能具有遺傳性[4],但其遺傳基礎(chǔ)可能由多個遺傳小效應(yīng)組成[5]。深入研究單核苷酸多態(tài)性(SNP)有助于闡明上述問題。有關(guān)于單核苷酸多態(tài)性(SNP)與BPH發(fā)病機制研究中, Na 等[4]通過對不同人群的關(guān)聯(lián)性研究,認(rèn)為GATA3位點附近的SNP(rs17144046)對BPH 和LUTS的遺傳及病因起作用。目前發(fā)現(xiàn)部分具有與腫瘤相關(guān)性的基因位點對BPH的發(fā)病也可能起重要作用,如HOTAIR(HOX 轉(zhuǎn)錄反義RNA)[6]與INK4基因的多態(tài)性位點rs10757278、rs4977574和rs1333048[7]。另外RANBP3L 的 rs16902947中等位基因“G”被發(fā)現(xiàn)是發(fā)生BPH 的風(fēng)險等位基因[8]。也有學(xué)者通過研究認(rèn)為Ⅲ型5α-還原酶基因SRD5A3中的AC短重復(fù)序列與BPH的臨床進展有相關(guān)性[9]。在一項針對類固醇通路中多達90個位點的SNP 研究中發(fā)現(xiàn),ESR1、ESR2、HSD17B2、CYP19A1 等SNP位點顯示了其在BPH 發(fā)生發(fā)展過程中的相關(guān)作用[10]。據(jù)報道,環(huán)氧酶-2 (COX-2 )上的rs2745557 位點與BPH的發(fā)生有一定相關(guān)性,且與吸煙、糖尿病、肥胖共存導(dǎo)致BPH發(fā)展[11]。此外,高脂飲食誘導(dǎo)下的BPH,STAT3和NF-κB的細(xì)胞質(zhì)表達增加[12]。目前約50%患有BPH的患者合并代謝綜合征(MetS),而雌激素的CYP19A1、rs700518的TT基因型被證明是MetS-BPH的危險因素[13]。隨著研究的深入,SRD5A1 、SRD5A2 基因的SNP與BPH臨床特征顯著相關(guān)[14]。表皮生長因子(EGF)基因rs11568943、rs11569017位點SNP與前列腺體積變化有一定關(guān)系[15]。SRD5A1基因中rs166050、SRD5A2基因的rs523349和rs612224與BPH治療效果具有相關(guān)性[14],細(xì)胞色素P450酶系中的CYP2D6 位點影響坦索羅辛藥代動力學(xué)[16],對臨床治療也起重要指導(dǎo)作用。
目前關(guān)于VDR基因SNP導(dǎo)致BPH臨床進展相關(guān)信號通路的研究較少。前期研究發(fā)現(xiàn)VDR基因FokⅠ位點SNP與BPH的臨床進展有相關(guān)性[17],為了分析該SNP導(dǎo)致BPH發(fā)生臨床進展的具體分子生物學(xué)機制,本文進行了進一步的研究。通過PCR-RFLP技術(shù),發(fā)現(xiàn)前列腺組織中VDR基因啟動子上的FokⅠ基因SNP與NF-κB表達的有相關(guān)性。改變VDR基因的FokⅠ的結(jié)構(gòu),會影響基因的表達及其生物學(xué)特性。NF-κB作為一種氧化還原敏感轉(zhuǎn)錄因子,通過氧化刺激,參與炎性反應(yīng)和腫瘤的發(fā)生發(fā)展等過程[12]。有研究表明BPH組織中NF-κB呈高表達狀態(tài)[18],清濁湯[18]、吡格列酮[19]等藥物均可抑制NF-κB活性。結(jié)合本課題前期相關(guān)研究,認(rèn)為VDR 基因SNP及NF-κB信號通路可能是BPH臨床進展的其中機制之一。本課題研究結(jié)果提示NF-κB可能是VDR基因SNP導(dǎo)致BPH臨床進展信號通路介質(zhì),需要進行進一步的分析信號通路相關(guān)的機制,從而尋找準(zhǔn)確的信號通路,為研究BPH的臨床進展提供依據(jù)。