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编号:10243690
FcγR基因型与早发性牙周炎易感性的研究
http://www.100md.com 《中华口腔医学杂志》 1999年第6期
     作者:伏雅莉 曹采方 王申五

    单位:伏雅莉、曹采方 100081 北京医科大学口腔医学院;王申五 人民医院中心实验室

    关键词:牙周炎;受体,IgG;基因型;疾病易感性

    中华口腔医学杂志990613 【摘要】 目的 探讨FcγR基因多态性与早发性牙周炎(early-onset periodontitis ,EOP)易感性的关系。方法 提取33例EOP和27名健康对照者的静脉血白细胞DNA,分别用PCR+BstUI酶切和PCR+测序检测FcγRIIA和FcγRIIIB的基因型,比较各基因型检出率的差别。结果 FcγRIIA基因型在两组间的分布无差别,FcγRIIIB NA1/NA1的检出率高于健康对照组。结论 FcγRIIIB NA1/NA1基因型可能是EOP的遗传易感因素。

    Relevance of FcγR polymorphism to the susceptibility of early-onset periodontitis
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    FU Yali*, CAO Caifang, WANG Shenwu.

    *School of Stomatology, Beijing Medical University, Beijing 100081

    【Abstract】 Objective To investigate the polymorphism of the FcγR genotype and its association with the susceptibility of early-onset periodontitis (EOP). Methods DNA of the white blood cells from 33 subjects with EOP and 27 healthy controls was extracted. Genotypes of the FcγRIIA and FcγRIIIB were determined by PCR followed by BstUI restriction endonuclease digestion and DNA sequencing, respectively. Then compared the differences in distribution of each genotype. Results No statistical difference in distribution of FcγRIIA was observed between patients and controls. However, a significant over-representation of the FcγRIIIB NA1/NA1 was found in EOP. Conclusion These results suggest that the FcγRIIIB NA1/NA1 may be a risk indicator for the susceptibility of the EOP.
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    【Key words】 Periodontitis Receptors,IgG Genotype Disease susceptibility

    Fcγ受体(FcγR)是IgG Fc段受体,主要表达于免疫细胞膜上,在特异性抗体和效应细胞功能间象桥梁一样使体液免疫和细胞免疫紧密关联。FcγR分为FcγRI、FcγRII和FcγRIII 3类,其中FcγRII-A和FcγRIII-B都存在等位基因的多态性,FcγRIIA-R131和FcγRIIIB-NA2基因型与低亲和力的受体相关。Sanders等[1]报道FcγRII-R131基因与儿童复发性细菌性呼吸道感染的易感性相关;研究表明早发性牙周炎(early-onset periodontitis ,EOP)患者多有细胞免疫和体液免疫的缺陷[2];还有人报道EOP具有家族聚集性[3]。为探讨FcγR基因多态性与EOP易感性的关系,我们做了如下研究。
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    材料和方法

    1. 研究对象:33例EOP患者选自北京医科大学口腔医学院牙周科门诊,年龄15~35岁,平均26.5岁,男18例,女15例。入选的患者均符合:全身无系统性疾病,1年内未做过牙周系统治疗,3个月内未服用抗生素,妇女未妊娠。EOP的诊断标准参照Novak MJ 和Novak KF的方法[4],同时排除口腔正畸治疗史、明显的咬合创伤、错畸形及其他明显的局部刺激因素。另从本院学生和职工中选择年龄和性别尽量相配的27名牙周健康者,年龄14.5~34岁,平均24.7岁,男15例,女12例。全身健康,除牙齿颊面外,均无附着丧失,菌斑指数≤1, 出血指数(bleeding index,BI)≥2的位点不超过10%,全口平均BI≥1.05。

    2. 样本收集:抽取前臂静脉血,EDTA抗凝,快提法提取外周血白细胞DNA[5],即在0.5 ml抗凝血中加入等体积的裂解缓冲液,13 000转离心20秒,弃上清液,再加入1 ml裂解缓冲液,再次离心,弃上清液,沉淀中加入0.5 ml PCR缓冲液,10 g/L蛋白酶K 3 μl,55℃水浴1小时,再以95℃水浴10分钟灭活蛋白酶K后,置-70℃贮存待检。
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    3. 检测FcγRIIA基因型:采用PCR扩增FcγRIIA,然后用酶切法鉴定其基因型。PCR上游引物序列为5′-GGA AAA TCC CAG AAA TTC TCG C-3′,下游引物序列为5′-CAA CAG CCT GAC TAC CTA TTA CGC GGG-3′(由GIBCO公司合成)。使用PE480 PCR仪。50 μl PCR反应体系包括10 μl基因组DNA模板,引物各20 pmol, 10×PCR反应缓冲液(无MgCl2)5 μl, 2.0 mmol/L MgCl2和2U Taq DNA聚合酶;30个PCR循环(96℃ 30秒,55℃ 30秒,72℃ 40秒)。扩增产物为366 bp,其中含有3′区引入的BstUI酶切位点和5′区依赖于基因多态性的潜在BstUI酶切位点,18 μl PCR产物加入20 U BstUI于37 ℃酶切过夜,酶切产物经8% PAGE电泳检测[6]

    4. 检测FcγRIIIB基因型:使用PCR仪同上。25 μl PCR反应体系包括5μl基因组DNA模板,NA1引物5′-CAG TGG TTT CAC AAT GTG AA-3′ 160 ng, NA2引物 5′-CAA TGG TAC AGC GTG CTT-3′ 14 ng, 反向引物5′-ATG GAC TTC TAG CTG CAC-3′ 104 ng,(由上海生工生物工程公司合成),2.0 mmol/L MgCl2和1U Taq DNA聚合酶,30个PCR循环(96℃ 30秒,55℃ 30秒,72℃ 45秒),PCR产物经12% PAGE电泳检测[7,8],其中NA1为141 bp,NA2为219 bp,部分纯化PCR产物由赛百盛公司测序鉴定。
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    5. 将结果做χ2检验,并计算odds ratio和95%可信区间,检验水准α=0.05。

    结果

    1. 经测序证实,FcγRIIIB NA1、NA2 PCR纯化产物与基因库中相应的基因序列(GenBank Accession J04162)一致。

    2. FcγR基因型的分布:本实验中EOP共33例,其中包括局限型早发性牙周炎(LEOP,均为局限型青少年牙周炎)6例,弥漫型早发性牙周炎(GEOP,均为快速进展型牙周炎)27例。由于LEOP组的样本数有限,未做统计学分析;在GEOP与健康组、总EOP与健康组间FcγRIIA H/H与H/R基因型的分布无差别(表1,图1,2)(χ2 值分别为2.03、0.934,P>0.05)。但GEOP较健康组NA1/NA1基因型的检出率明显高于NA1/NA2基因型者,两者差异有显著性(χ2=5.265,odds ratio=4.2,95%可信区间为1.233~14.306,P<0.05);总EOP和健康组间,NA1/NA1基因型的检出率也明显高于NA1/NA2基因型者(χ2=3.922,odds ratio=3.242,95%可信区间为1.012~10.388, P< 0.05),两者间差异亦存在显著性。NA2/NA2基因型在GEOP组有3例,LEOP有2例,共5例,高于健康对照组(1例)。但因例数过少,未做统计学分析(表1,图3)。
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    表1 FcγR基因型在EOP和健康者中的分布(例) 组别(例数)

    FcγRIIA*

    FcγRIIIB**

    H/H

    H/R

    R/R

    NA1/NA1

    NA1/NA2

    NA2/NA2

    LEOP(6)

    2
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    4

    0

    2

    2

    2

    GEOP(27)

    18

    8

    1

    12

    12

    3

    EOP总(33)

    20
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    12

    1

    14

    14

    5

    健康(27)

    13

    13

    1

    5

    21

    1

    注:EOP:早发性牙周炎;LEOP:局限型EOP;GEOP:弥漫型EOP;*GEOP、总EOP和健康组间FcγRIIA基因型的分布无差别 ,χ2=2.03P>0.05;**FcγRIIIB基因型中,GEOP较健康组其NA1/NA1基因型的检出率明显高于NA1/NA2者,χ2=5.265,P<0.05;总EOP与健康组相比,NA1/NA1基因型的检出率也高于NA1/NA2者,χ2=3.922,P<0.05
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    1: pBR322/MSPI marker;2-6: FcγRIIA和β-actin基因PCR产物;A:β-action (318bp);B:FcγRIIA(366bp)

    图1 FcγRIIA和β-actin基因PCR产物

    1:pBR322/MSPI marker;2:未酶切;3:H/R基因型;4:H/H基因型;5、6:H/R基因型;7:R/R基因型

    图2 FcγRIIA BstUI酶切产物

    讨论

    FcγR广泛分布于免疫细胞膜上,人FcγRIIA表达于PMN和单核细胞上,FcγRIIIB只表达于PMN上。FcγRIIA和FcγRIIIB都存在等位基因的多态性,FcγRIIA H/H基因型较R/R基因型PMN对人IgG2调理的红细胞或细菌的吞噬能力强,H/R基因型PMN的吞噬能力介于两者之间。此外,NA2/NA2 PMN对IgG介导的细菌的吞噬能力明显低于NA1/NA1者,而杂合子NA1/NA2 PMN居于二者之间。FcγRIIIb是PMN主要的FcγR,其密度是FcγRII的7倍。FcγRIII被视为辅助FcγRII识别免疫复合物的IgG受体,无直接信号传导作用,而是浓集IgG配体呈递给FcγRII,FcγRIIIb交联能明确激发中性粒细胞脱颗粒和胞内钙流, 以及释放溶酶体酶,抗体依赖细胞介导的细胞毒(ADCC)中也绝对要求FcγRIII[9]。PMN是宿主抵抗细菌感染的主要吞噬细胞,同时也参与了组织的破坏,在牙周炎的发生和发展过程中起重要作用。PMN结构性表达FcγRIIa和FcγRIIIb,其功能与FcγR密切相关;FcγR还可介导人单核细胞ADCC来杀伤靶细胞,因此人体基因组中FcγR等位基因的多态性可部分反映PMN和单核吞噬细胞的功能,从而反映个体对牙周炎的易感程度。
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    1: pBR322/MSPI marker;2、3: NA1/NA1基因型;4、5:NA1/NA2基因型;6、7:NA2/NA2基因型

    图3 FcγRIIIB基因PCR产物

    本实验中FcγRIIA R/R基因型在EOP和健康对照组各1例,EOP组为1例GEOP患者,男性,33岁,口内26颗存留牙中有16颗PD为7~12mm,7颗牙的牙槽骨吸收至根尖,而健康对照者则为口腔医院学生,具较强的口腔保健意识。Kobayashi等[10]报道日本人中FcγRIIA R/R基因型的检出率为4.9%(10/205),与本实验结果近似(3.3%,2/60)。比较FcγRIIA H/H与H/R基因型的分布,结果显示与EOP的易感性无关。FcγRIIa是人IgG2的受体,IgG2主要与细菌碳水化合物和脂多糖反应,有学者报道R/R低亲和力的受体将增加对有荚膜细菌感染的易感性,与儿童反复发生的呼吸道感染有关[1],已肯定的牙周炎致病菌主要引起IgG2反应,且基因型为FcγRIIA H/H者其PMN吞噬IgG2调理的细菌的效率最高,因此欲了解FcγRIIA R/R基因型是否与EOP的易感性有关,有必要在其他人种中做一调查。本实验室既往的研究显示RPP患者牙周组织和龈沟中存在PMN的过度浸润,Novak MJ和Novak KF[4]认为EOP患者的免疫反应包括PMN的反应过高,本实验发现GEOP组较健康组、总EOP较健康组,其FcγRIIIB NA1纯合子基因型的检出率明显高于NA1/NA2者;EOP组中NA2/NA2例数(5例)高于健康对照(1例)。结合以上研究,可以推测,EOP患者牙周组织中高亲和力PMN的过度浸润可使局部免疫反应过强,导致宿主的牙周组织破坏过重;另有部分患者存在PMN功能不足,使宿主不能消除局部的微生物,致炎症迁延而使组织损伤。 对牙周炎患者FcγR同种异型体已有少量研究,Kobayashi等[10]报道FcγRIIa和FcγRIIIb的基因型在成人牙周炎和健康对照间无差别。尽管无统计学意义,R/R131表型较H/H131的附着丧失重,成人牙周炎的年复发率较高;有FcγRIIIB -NA2基因型者较FcγRIIIB -NA1/NA1个体,牙周炎的年复发率高,NA2/NA2较NA1/NA1基因型个体牙周病损进展牙位的百分比明显高,提示FcγRIIIb -NA2同种异型体是成人牙周炎复发的一个危险因素。然而EOP以其发病年龄早、病情进展快、有宿主防御机能缺陷而不同于成人牙周炎,有关FcγR基因型与EOP易感性的研究迄今未见报道。本实验结果提示,在中国人中FcγRIIIB NA1/NA1基因型可能是EOP的遗传易感因素。
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    (收稿:1998-12-07 修回:1999-03-11), 百拇医药