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编号:10253332
维生素D受体基因多态性与慢性肾衰继发性甲旁亢的关系
http://www.100md.com 《肾脏病与透析肾移植杂志》 1999年第2期
     作者:王笑云 赵卫红

    单位:南京医科大学第一附属医院肾内科(南京,210029)

    关键词:继发性甲状旁腺功能亢进;维生素D受体基因多态性;慢性肾功能衰竭

    摘 要 目的 摘 要 目的:探讨维生素D受体(VDR)基因B/b多态性与慢性肾功能衰竭(CRF)继发性甲状旁腺功能亢进的关系。 方法:慢性肾衰患者108例,分为二组①高全段甲状旁腺素(iPTH)组:61例,iPTH>60pmol/L;②低iPTH组:47例,iPTH<12pmol/L。正常健康对照59例。采用酚氯仿法提取外周血DNA,多聚酶链反应法扩增VDR基因第8内含子目的片段,Bsm I酶消化PCR产物,经2%琼脂糖溴乙锭凝胶电泳,紫外灯下观察结果。 结果:维生素D基因型的分布在正常人群为BB型9例(15.2%),Bb型26例(44.1%),bb型24例(40.7%);在慢性肾衰高iPTH组BB型6例(9.8%),Bb型22例(36.1%),bb型33例(54.1%);低iPTH组BB型11例(23.4%),Bb型20例(42.6%),bb型16例(34.0%)。正常人群与CRF患者BB、Bb、bb基因型及B、b等位基因分布无明显差异(P>0.05);而CRF高iPTH组与低iPTH组相比,BB基因型和B等位基因的频率明显减低(P<0.05);bb基因型和b等位基因的频率明显升高(P<0.05)。 结论:中国汉族CRF患者不同iPTH水平与VDR基因B/b多态性有一定关联。
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    ASSOCIATION BETWEEN VITAMIN D RECEPTOR GENE POLYMORPHISM AND SECONDARY HYPERPARATHYROIDISM IN CHINESE WITH CHRONIC RENAL FAILURE

    Wang Xiaoyun,Zhao Weihong

    Department of Nephrology,the First affiliated Hospital of Nanjing Medical University,Nanjing,210029

    OBJECTIVE To investigate the relationship between vitamin D receptor(VDR)gene polymorphism and secondary hyperparathyroidism in Chinese patients with chronic renal failure(CRF).
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    METHODOLOGY 108 cases with CRF were divided into two groups.(1)The High-iPTH Group included 61 CRF patients(43 males and 18 females)whose serum iPTH were above 60 pmol/L and age between 20-80 years.The exclusion criteria were dialysis time over 6 years and serum calcium levels below 2.2 mmol/L;(2)Low-iPTH Group included 47 patients(35 males and 12 females)whose serum iPTH were below 12 pmol/L and age between 28-75 years;the exclusion criteria were dialysis time below 2 years and serum calcium levels above 2.75mmol/L.The control group included 59 healthy individual.The VDR gene sequences were PCR-amplified,and the product was cleaved with the restriction enzyme BsmI.Undigested alleles were designated as B,and the digested alleles as b.
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    RESULTS The frequencies for the BsmI polymorphism were 9BB,26Bb and 24 bb in the control group,6BB,22Bb and 33 bb in the High-iPTH Group,and 11BB,20Bb and 16 bb in the Low-iPTH Group.No difference in genotypic and allelic frequencies were found between the control group and the patients with CRF(P>0.05).However,genotypic distribution was significantly different between the High-iPTH Group and the Low-iPTH Group.BB genotype was less frequent in the High-iPTH Group than in the Low-iPTH Group(P<0.05).
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    CONCLUSION The VDR gene polymorphism may influence parathyroid function in Chinese patients with CRF.

    Key words secondary hyperparathyroidism vitamin D gene polymorphism chronic renal failure

    随着透析事业的发展,慢性肾功能衰竭(CRF)患者存活时间不断延长,继发性甲状旁腺功能亢进症(SHPT)的发病率越来越高,严重影响慢性肾衰患者的长期生存和社会复归,引起人们广泛关注。SHPT的确切机制尚未完全明了,尤其是SHPT的遗传背景知之甚少。众所周知,1,25-二羟维生素D3(Calcitriol)和维生素D受体(VDR)的异常与SHPT的发生关系密切。Calcitriol必须通过与细胞核内的VDR结合,才能发挥作用。VDR基因3非翻译区通过Bsm I酶切可产生B、b二种等位基因,BB、Bb、bb型三种基因型[1]。不同基因型VDR表达及VDR功能存在差异[1~3]。最近的研究显示它参与调节甲状旁腺细胞的分化和功能[4]。慢性肾衰继发性甲状旁腺功能亢进与VDR基因型的关系也开始受到国外学者的关注,国内尚未见有关报道。本研究旨在探讨中国汉族人群VDR基因多态性与CRF继发性甲状旁腺功能亢进的关系。
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    1 对象和方法

    1.1 研究对象 在我院住院确诊和(或)维持性透析的365例CRF患者中,根据血清全段甲状旁腺素(iPTH)水平,选择iPTH>60pmol/L和<12pmol/L的108例患者作为本组研究对象,并按iPTH水平分为①高iPTH组:61例,年龄20~80(52.2±13.8)岁,男43例,女18例,iPTH>60pmol/L,均用罗钙全治疗,透析<6年,血钙>2.2mmol/L;②低iPTH组:47例,年龄28~75(50.9±16.4)岁,男35例,女12例,血清iPTH<12pmol/L,未用罗钙全,透析>2年,血钙<2.75mmol/L,血铝<100μg/L。CRF组中不包括糖尿病患者。正常健康对照组:59例,年龄18~72(49.7±17.2)岁,男41例,女18例,无心、肝、肾及内分泌、代谢疾病。研究对象均来自中国汉族人群,无血缘关系。

    1.2 研究方法

, http://www.100md.com     1.2.1 VDR基因多态性分析 (1)DNA的提取:采外周静脉血2ml,酸性柠檬酸葡萄糖混合溶液(ACD)抗凝。用细胞裂解液、蛋白酶K、SDS破碎红细胞和白细胞,解聚核蛋白,然后酚和氯仿法抽提DNA,乙醇沉淀。(2)检测VDR基因多态性:用多聚酶链反应(PCR)法扩增VDR基因第8内含子目的片段。引物序列为:正向5'-CAACCAAGACTACAAGTACCGCGTCAGTGA-3',反向5'-AACCAGCGGGAAGAGGTCAAGGG-3'[1]。Taq酶购自Promega公司,Bsm I酶购自Boehringeer Mannheim公司。PCR反应总体积50μl。PCR条件为94℃变性50s,55℃退火50s,72℃延伸1min,35个循环,运用PE480DNA合成仪。PCR产物20μl加 5U Bsm I酶消化。酶切产物经2%琼脂糖溴乙锭凝胶电泳,紫外灯下观察结果。出现800、650bp和150bp三条区带者为Bb型,仅有800bp区带者为BB型,仅有650、150bp两条区带者为bb型(附图)。t125-1.gif (5951 bytes)
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    附图 VDR基因B/b多态性分析图

    1泳道 Marker

    2泳道 bb型(150和650bp)

    3泳道 Bb型(150、650和800bp)

    4泳道 BB型(800bp)

    1.2.2 检测方法 血清碱性磷酸酶(ALP)、Ca2+、P3-用自动生化分析仪检测,血清iPTH采用放免法测定。

    1.3 统计学处理 计算出CRF组和正常对照组的VDR基因各基因型频率,然后经Hardy-weinburg遗传平衡定律检验,表明各基因型频率已达遗传平衡,具群体代表性。两组VDR基因多态性各亚型频率比较采用χ2进行检验,各组年龄、性别比较采用t检验。
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    2 结 果

    正常人群与两组CRF患者之间年龄、性别分布无统计学差异(P<0.05)。

    各组维生素D受体BB、Bb、bb基因型及B、b等位基因的频率分布比较:正常人群与CRF患者BB、Bb、bb基因型及B、b等位基因分布差异不明显(P>0.05);而高iPTH组与低iPTH组相比,BB基因型频率明显减低,bb基因型频率明显增高(χ2=4.12,P<0.05);B等位基因频率明显减低而b等位基因的频率明显增高(χ2=5.86,P<0.05),详见附表。

    附表 维生素D基因型及等位基因在正常人和慢性肾衰患者中的分布

    分组

    n

    基因型
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    等位基因

    BB型 n(%)

    Bb型 n(%)

    bb型 n(%)

    B n(%)

    b n(%)

    ESRD组

    108

    17(15.7)

    42(38.9)

    49(45.4)

    76(35.2)
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    140(64.8)

    高iPTH组

    61

    6(9.8)

    22(36.1)

    33(54.1)

    34(27.9)

    88(72.1)

    低iPTH组

    47

    11(23.4)

    20(42.6)
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    16(34.0)

    42(44.7)

    52(55.3)

    对照组

    59

    9(15.2)

    26(44.1)

    24(40.7)

    44(37.3)

    74(62.7)

    高iPTH组BB型、B等位基因频率较低iPTH组明显减低(P<0.05);而bb型、b等位基因频率明显增高(P<0.05)3 讨 论
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    慢性肾衰患者VDR的异常与SHPT密切相关。Calcitriol与VDR相互作用可抑制甲状旁腺细胞pre-pro-PTH基因mRNA转录;抑制PTH mRNA翻译合成PTH;并上调VDR基因的表达,具有抗增殖作用[5~7]。在诸多因素中,CRF患者甲状旁腺对维生素D的抵抗在肾衰SHPT的病理发生中发挥重要作用。这种抵抗作用的确切机制尚未明瞭,但CRF患者甲状旁腺组织VDR表达明显下调,VDR密度下降[8],尤其在结节性增生的甲状旁腺组织中VDR几乎缺如,提示甲状旁腺VDR减少或缺如可能是重要原因之一。

    已知VDR基因多态性参与调节甲状旁腺细胞的分化和功能。非家族性原发性甲状旁腺功能亢进症患者VDR基因bb型及b等位基因频率高[4]。1997年Elvira等[7]对162例欧洲白人CRF患者的研究,发现无SHPT者VDR基因BB型分布频率高。1998年Fukuda等[8]对877例日本CRF维持性透析患者的研究结果显示,BB型患者的iPTH水平明显低于bb型患者。
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    由于CRF患者SHPT的程度存在很大的差别,一些患者出现严重的不可控制的高PTH血症、纤维囊性骨炎,而另一些则仅有轻、中度PTH升高,甚至PTH正常或低于正常,发生低转运骨病。而这种差异与年龄、性别、透析时间和方式、血钙、血磷、血铝水平、罗钙全治疗等有关。为减少这些因素对本研究结果的影响,我们剔除高iPTH组中透析>6年,血钙<2.2mmol/L者;低iPTH组中透析<2年,血铝>100μg/L,血钙>2.75mmol/L的患者,且各组年龄、性别无差异。本研究发现,CRF患者中高iPTH组BB基因型和B等位基因频率明显低于低iPTH组(P<0.05);bb基因型和b等位基因频率明显高于低iPTH组(P<0.05)。本研究结果与Elvira[7]、Aterini[9]和Nagaba[10]等的研究结果相似,提示CRF患者甲状旁腺功能的不同表现可能至少部分与VDR基因多态性背景有关。

    该基因多态性影响甲状旁腺激素的合成和分泌的确切分子机制尚在探讨之中,目前认为,VDR基因多态性可能通过干扰VDR基因mRNA的剪接与表达,使mRNA的质量或稳定性受到影响,从而产生维生素D受体蛋白数目或活力上的轻微差异,进一步通过维生素D受体蛋白与其靶基因间的反式作用,最终产生一系列的效应。有实验证明VDR基因BB型转录活性高、mRNA稳定、翻译的蛋白质水平高,bb型则相对低[1,2,7]。在BB基因型CRF患者Calcitriol可能会更好地发挥抗甲状旁腺细胞增殖和抑制PTH合成的作用。
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    另外,本研究显示中国汉族正常人群CRF患者BB、Bb、bb基因型及B、b等位基因分布差异不明显(P>0.05);BB型频率分别为15.2%和15.7%,与Elvira等[7]报告的13.4%和19.7%相近,但与Nagaba等[10]报告的血液透析患者BB型6.2%存在较大差别。这可能是由于不同人种或不同群体间的差异,也可能与取样多寡有关。

    参考文献

    1 Morrison NA,Qi JC,Tokita A et al.Prediction of bone density from vitamin D receptor alleles.Nature,1994,367:284

    2 Morrison NA,Yeoman R,Kelly PJ et al.Contribution of transacting factor alleles to normal physiological variability:vitamin D receptor gene polymorphisms and circulating osteocalcin.Proc Natl Acad Sci USA,1992,89:6665
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    3 Yamagata Z,Miyamura T,Lijima S et al.Vitamin D receptor gene polymorphism and bone mineral density in healthy Japanese women.Lancet,1994,344:1027

    4 Carling T,Kindmark A,Hellmam P et al.Vitamin D receptor genotypes in primary hyperparathyroidism.Nat Med,1996,1:1309

    5 Drueke TB.The pathogenesis of parathyroid gland hyperplasia in chronic renal failure.Kidney Int,1995,48:259

    6 Fukagawa W,Fukuda N,Yi H et al.Resistance of parathyroid hyperfunction in chronic renal failure.Nephrol Dial Transplant,1995,10:316
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    7 Elvira F,Joan F,Angels B et al.Association between vitamin D receptor gene polymorphism and relative hypoparathyroidism in patients with chronic renal failure.J Am Soc Nephrol,1997,10:1546

    8 Fukuda N,Tanaka H,Tominaga Y et al.Decreased 1,25-dihydroxyvitamin D3 receptor density is associated with a more severe form of parathyroid hyperplasia in chronic uremic patients.J Clin Invest,1998,92:1436

    9 Aterini S,Salvadori M,Ippolito E et al.The role of vitamin D receptor gene alleles in the secondary hyperparathyroidism of hemodialysis patients.J Nephrol,1996,9:201

    10 Nagaba Y,Heishi M,Tsukamoto Y et al.Vitamin D receptor gene polymorphisms affect secondary hyperparathyroidism in hemodialyzed patients.Am J Kidney Dis,1998,32(9):464

    (1999-02-04收稿,1999-03-14修回), http://www.100md.com