当前位置: 首页 > 期刊 > 《中华医学遗传学杂志》 > 2000年第2期
编号:10257818
MTHFR基因C677T多态与神经管缺陷及先兆子痫关系的研究
http://www.100md.com 《中华医学遗传学杂志》 2000年第2期
     作者:李克深 郑冬梅 薛雅丽 孙延芝 陈黎明 郭劲柏 张贵寅 李璞

    单位:李克深(150080哈尔滨,解放军211医院优生优育中心);郑冬梅(150080哈尔滨,解放军211医院优生优育中心);孙延芝(150080哈尔滨,解放军211医院优生优育中心);陈黎明(150080哈尔滨,解放军211医院优生优育中心);薛雅丽(哈尔滨医科大学生物学教研室);张贵寅(哈尔滨医科大学生物学教研室);李璞(哈尔滨医科大学生物学教研室);郭劲柏(附属第二医院分子生物室)

    关键词:亚甲基四氢叶酸还原酶基因;聚合酶链反应;神经管缺陷;先兆子痫

    New Page 1 【摘要】 目的 探讨亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)基因C677T多态与神经管缺陷(neural tube defects,NTD)及先兆子痫发生的关系。方法 采用PCR/RFLP技术对27位生过NTD患儿的母亲和24位生过正常孩子的母亲,以及57例患过先兆子痫的妇女和120名正常对照妇女进行了MTHFR等位基因检测。结果 (1)正常对照母亲组中VV基因型的频率为0.13,而生过NTD患儿母亲组中VV基因型的频率为0.33,携带VV基因型的母亲生NTD患儿的危险性比非VV基因型的母亲提高3倍;(2)患过先兆子痫的妇女组中VV基因型的频率为0.31,而未患过先兆子痫的对照组中VV基因型的频率为0.15,VV基因型的妇女患先兆子痫的危险性比非VV基因型的妇女提高2.5倍。结论 MTHFR基因C677T多态与NTD及先兆子痫的发生有关。
, http://www.100md.com
    The common C677T polymorphism in the methylenetetrahydrofolate reductase gene is associated with neural tube defects and preeclampsia

    LI Keshen ZHENG Dongmei SUN Yanzhi CHEN Liming

    (Center of Birth Health, 211 Hospital of PLA.Harbin, Heilongjiang, 150080 P.R. China)

    XUE Yali GUO Jingbai ZHANG Guiyin LI Pu
, 百拇医药
    (Department of Medical Genetics,Harbin Medical University, Harbin,Heilongjian,150080 P.R. China. E-mail:ryuken@263.net)

    【Abstract】 Objective To assess whether MTHFR gene C677T polymorphism is associated with neural tube defects and preeclampsia. Methods Twenty-four mothers who had given birth to normal children, 27 mothers who had given birth to NTDs children,120 normal women, and 57 women who had suffered from preeclampsia were genotyped for C677T polymorphism by using PCR/RFLP method. Results (1) VV genotype frequency in the normal mothers group it was 0.13,while in the NTDs mothers group it was 0.33; mothers with VV genotype were at 3 times increased risk to have a NTDs child, compared with the normal mothers. (2) In the normal women group VV genotype frequency was 0.15, while in the preeclampsia women group it was 0.31; women with VV genotype were at 2.5 times increased risk to have preeclampsia, compared with the normal women. Conclusion The authors believe that MTHFR VV genotype is associated with the development of NTDs and preeclampsia.
, http://www.100md.com
    【Key words】 methylenetetrahydrofolate reductase gene; polymerase chain reaction; neural tube defects; preeclampsia

    1994年Goyeffe等[1]首次将亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)基因克隆成功并定位于1p36.3之后,他们利用SSCP及DNA测序技术又发现MTHFR基因内存在十余种多态,其中最常见的是C677T多态,此多态对MTHFR酶活性影响最大,可造成MTHFR酶活性显著下降,进而影响同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)的代谢[2]。目前国外的研究认为携带此多态的孕妇发生先兆子痫及生产神经管缺陷胎儿的风险显著高于不携带此多态的孕妇[3,4]。由于MTHFR基因多态频率受种族影响较大,而国内目前尚缺少此方面的报告,所以我们对此进行了研究。
, 百拇医药
    1 材料与方法

    1.1 研究对象 (1)哈尔滨市及大庆市各市级医院收集到的、生育过NTD患儿的母亲的血液标本共27份,正常对照组为生育过正常儿母亲血液标本共24份。(2)211医院及哈尔滨医科大学附属第二医院收集到的患过先兆子痫的妇女的血液标本57份,正常对照组为未患过先兆子痫的妇女血液标本120份。

    1.2 方法

    1.2.1 DNA的提取 取静脉血3 ml,ACD抗凝,用常规酚/氯仿抽提法提取DNA,其浓度用紫外分光光度计测定。

    1.2.2 PCR-RFLP分析 PCR扩增用DNA热循环仪(Perkin-Elmer 2400),引物序列为:NCO-1:5′GAAGCAGGGAGCTTTGAGGC-3′,NCO-352:5′-CCCATGTCGGTGCATGCCTT-3′。反应体系为30 μl,包括10×Buffer 3.0 μl,2.5mmol/L4×dNTP1.5 μl,NCO1 2μl,NCO2 2μl,Taq DNA聚合酶0.4μl(5U/μl),H2O19.1 μl,基因组DNA 2 μl。反应条件:94 ℃预变性5 min,其后的30个循环为94℃30 s,62℃20 s,72℃60 s,循环结束再72℃延伸5 min。扩增后取10μl PCR扩增产物用0.2μl HinfI(10U/μl)消化过夜。
, 百拇医药
    1.2.3 酶解产物的电泳分离及银染 制备12%(交联度29∶1)非变性聚丙烯酰胺凝胶,100V预电泳30 min,取5 μl酶解产物与1μl 6×上样缓冲液(0.25%溴酚蓝,40%蔗糖)混匀后上样,150V恒压电泳3~4 h后揭胶。凝胶经过固定(10%乙醇+0.5%乙酸,12 min)、染色(0.2%AgNO320 min)、显色(1.5%NaOH+0.4%甲醛至清晰)三步处理后即可进行分析。

    1.3 数据的统计学处理 按Haldane调整法计算相对发病风险RR,分析疾病与可能的风险因子(基因型VV或基因V)的相关性,并进行相应的显著性χ2统计检验(df=1)。同时用列联表方法分析标记基因V或基因型VV与疾病的关联性,对关联的显著性采用Yates校正计算或双侧Fisher确切概率法计算(样本数小于40时)。采用PPAP软件进行计算[5]

    2 结果
, http://www.100md.com
    2.1 MTHFR C677T多态位点电泳结果 由于MTHFR 677位点C被T置换后,可产生1个Hinf I限制性内切酶的酶切位点,所以PCR产物酶解电泳后,可分出3种基因型:纯合子A/A由于序列中无Hinf I切点,所以电泳后只出现1条带为134bp;纯合子V/V可见2条带,分别为75bp和59bp;杂合子A/V可见3条带,分别为134bp、75bp和59bp,见图1。t7701.gif (5680 bytes)

    图1 部分先兆子痫患者MTHFR基因PCR-RFLP产物电泳结果

    11、15:纯合基因型V/V;12、13:纯合基因型A/A;14:杂合基因型A/V;M:Φ×174 DNA/HaeⅢ分子量标准

    Fig 1 Gel electrophoresis result of PCR-RFLP product of MTHFR gene C677T polymorphism Lanes 11,15:V/V genotype;lanes 12,13:A/A genotype;lane 14:A/V genotype;M:Φ×174 DNA/Hae Ⅲ Marker
, http://www.100md.com
    2.2 MTHFR C677T多态位点分布及统计学处理 MTHFR基因不同基因型及等位基因频率在东北未生育过NTD患儿的母亲组成的正常汉族对照组、与生育过NTD患儿的母亲组成的风险人群之间的比较(表1):正常对照组中VV基因型的频率为0.13,而NTDs组中VV基因型的频率占0.33。对VV基因型分析,计算得到VV基因型的母亲比非VV基因型的母亲生出NTD患儿的相对风险提高近3倍(RR=3.15,P<0.1)。进一步对V分析,计算得到携带V基因的母亲比不携带V基因的母亲生出NTD患儿的相对风险提高近5倍(RR=4.98),结果提示有显著意义(χ2=3.42,P<0.1);用列联表方法作关联性分析结果也具有显著意义(χ2=2.12,P<0.1)。MTHFR基因不同基因型及等位基因频率在东北未患过先兆子痫的妇女组成的正常对照组与患过先兆子痫的妇女组成的风险人群之间的比较(表1):正常对照组中VV基因型的频率为0.15,而有先兆子痫史妇女组中VV基因型的频率占0.31。对VV基因型分析,计算得到VV基因型的妇女比非VV基因型的妇女患先兆子痫的相对风险提高近2.5倍(RR=2.53,P<0.1)。进一步对V分析,计算得到携带V等位基因的妇女比不携带V等位基因的妇女患先兆子痫的相对风险提高近4倍(RR=4.12),结果有显著意义(χ2=3.56,P<0.1);用列联表方法作关联性分析结果也具有显著意义(χ2=7.30,P<0.01)。
, http://www.100md.com
    表1 MTHFR基因C677T多态位点在NTDs组与先兆子痫组中的分布频率

    Table 1 Frequency distribution of C677T polymorphism in MTHFR gene in NTDs and preeclampsia groups

    Groups

    (组别)

    n

    (例数)

    Frequency of genotypes

    (基因型频率)

    Frequency of alleles
, http://www.100md.com
    (等位基因频率)

    A/A

    A/V

    V/V

    Mothers with NTD child(生育过NTD患儿的母亲)

    27

    1(0.04)

    17(0.63)

    9(0.33)

    0.35

    0.65

    Mothers of control(正常对照母亲)
, http://www.100md.com
    24

    5(0.21)

    16(0.66)

    3(0.13)

    0.54

    0.46

    Women who had suffered preeclampsia(患过先兆子痫妇女)

    57

    9(0.16)

    30(0.53)

    18(0.31)

    0.42
, 百拇医药
    0.58

    Women of control(正常对照妇女)

    120

    44(0.37)

    58(0.49)

    18(0.15)

    0.61

    0.39

    3 讨论

    有关神经管缺陷(NTD)和先兆子痫的病因目前还不清楚,国内外多数学者认为这两种疾病是环境因素与遗传因素相互作用的结果。最近国外研究发现,怀有NTD患儿及患有先兆子痫的孕妇血液中有轻度Hcy水平升高的现象[6]。血液中高水平的Hcy会干扰神经管的闭合,进而导致胎儿神经管缺陷的发生[7];同时血液中高水平的Hcy也会对血管内皮细胞造成损伤,进而引起先兆子痫[8]。N5,N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)在半胱氨酸的代谢中有非常重要的地位,它催化N5,N10-亚甲基四氢叶酸还原成N5亚甲基四氢叶酸,而后者将甲基转给Hcy使其生成蛋氨酸。MTHFR的缺陷将导致Hcy向蛋氨酸的转化发生障碍,造成Hcy在血液中堆积而引起同型半胱氨酸血症。
, 百拇医药
    自从1994年Goyette等[1]成功地将MTHFR的cDNA克隆出来后,对MTHFR的研究进一步深入。人们发现人群中MTHFR基因内存在一个多态性位点,即677C→T的改变,它会导致一个高度保守的丙氨酸(A)被缬氨酸(V)替换,进而产生AA(野生型),AV(杂合型),VV(纯合突变型)3种基因型。研究发现纯合突变型(VV)MTHFR的酶活性最低,比(AA)型MTHFR约低45%。至于此多态位点与NTD及先兆子痫的关系,国外已有一些报道,Whitehead等[3]的研究结果发现NTD患者中VV基因型频率为18.3%,而正常人群中为6.1%,认为MTHFR基因C677T多态是NTD的一个危险因素。Sohda等[4]对67例先兆子痫患者及98名正常对照孕妇的研究结果也发现, 先兆子痫组的VV基因型频率(0.28)及V等位基因频率(0.48)均显著高于对照组(0.11与0.36),认为VV基因型的妇女患先兆子痫的风险比非VV基 因型的妇女高3倍。

    在我们的研究结果中,NTD组及先兆子痫组中VV基因型频率和V等位基因频率也显著高于对照组,这说明中国人群中MTHFR基因C677T多态也是NTD及先兆子痫的遗传风险因素,MTHFR基因C677T多态造成Hcy代谢障碍而引起血液中Hcy水平升高是NTD及先兆子痫的诱因,因此,如果能在妇女妊娠前进行MTHFR基因C677T多态检测,对于VV基因型的孕妇给予口服叶酸预防,可能会纠正Hcy代谢障碍,从而降低NTD及先兆子痫的发病风险。另外,在对先兆子痫的研究中,患者组与对照组VV基因型频率与Sohda等[4]报道的日本人群中的结果接近,而在对NTD的研究结果中,患病组与对照组中VV基因型频率与Whitehead等[3]对美国人群的研究结果相差较大,这可能是由于不同人种或不同群体间的差异所致,也可能是取样因素的影响,有待于进一步研究证实。
, http://www.100md.com
    参考文献

    [1]Goyette P,Sumner JS,Frosst P,et al.Human methylenetetrahydrofolate reductase:isolation of cDNA,mapping and mutation identification.Nature Genet,1994,7(4)∶551-554.

    [2]Goyette P,Fosst P,Darid SR,et al.Seven novel mutations in the MTHFR gene and genotype/phenotype correlations in severe methylenetetrahydrofolate reductase deficiency.Am J Hum Genet,1995,56(5)∶1052-1059.

    [3]Whitehead AS,Gallager P,Mills JL,et al.A genetic defect in 5,10-methylenetetrahydrofolate reductase in neural tube defects.Am J Med Genet,1996,88(4)7-10.
, 百拇医药
    [4]Sohda S,Arinami T,Hamda H,et al.Methylenetetrahydrofolate reductase gene polymorphism and preeclampsia.J Med Genet,1997,34(8)∶525-526.

    [5]Guo Z, Li X, He Y, et al.Method of disease correlation analysis in genetics and its program application. China Health Statistics, 1994,11∶23-26.[郭政,李霞,何颖,等.遗传学研究中疾病关联分析方法及其程序应用.中国卫生统计,1994,11∶23-26.]

    [6]Steegers-Theunissen RPM,Boers GHJ,Trijbels FJM,et al.Maternal hyper-homocysteinemia:a risk factor for neural-tube defects?Metabolism,1991,43(6)∶1475-1480.

    [7]Mills JL,McPartlin JM,Kirke PN,et al.Homocysteine metabolism in pregnancies complicated by neural-tube defects.Lancet,1995,345(12)∶149-151.

    [8]McCully KS.Homocysteine and vascular disease.Nature Med,1996,2(3)∶386-389.

    收稿日期:1999-06-29, 百拇医药