人类胆石病基因多态性的研究进展
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外科理论与实践2009年第14卷第2期
人类胆石病基因多态性的研究进展
崔巍综述韩天权。张圣道审校
(上海交通大学医学院附属瑞金医院外科上海消化外科研究所。上海200025)
关键词:胆石病;多态性;胆石;易感基因
中图分类号:R657.42文献识别码:A文章编号:1007.9610(2009)02.0227—03
胆同醇结石病(简称胆石病)多发生在胆囊内.是一种多
基因遗传病。1999年,Duggirala等使用家谱资料研究墨西哥
裔美国人32个家族有症状胆结石的遗传易感性,评估了遗传率为(他18)%。另一项美国的家族研究分析了358个家族中
的1038例,计算出有症状的胆石病的遗传率为(29±14)%tq。
同时胆石病又是环境因素和多种未确定基因复杂的相互作用
结果。瑞典进行了一项双胎的研究国.在评估有症状胆石病发
展的遗传因素作用时发现。单卵双生的同病率(12%)明显高
于双卵双生(6%);在评估遗传和环境两者作用时发现。在双
胎表型方差中,遗传因素占25%,独立环境因素(如儿童时期
的饮食、胆道感染等)di13%,而共同环境冈素占62%。目前胆石病的基因背景研究成为热点,多基因遗传病
的研究主要采用全基因组扫描和候选基因研究的方法。与
基因组扫描相比.候选基凶法可以在非家系的病例对照之
间或者在小型家系中进行,而无需在大家系中进行研究。候
选基因法的主要策略和步骤是:确定待研究的候选基因.对
选择基因的多态性位点行关联分析。下面就近年来人类胆
石病基因多态性的研究进展作一综述。
载脂蛋白(apoUpoprotein,Ap0)基因多态性
一、ApoB基因
在观察ApoB基因XbaI、EcoRI位点多态性与胆石病
之间关系时发现.胆石病组和对照组ApoB基因XbaI位点
X+X.、X.X.基因型构成显著不等.胆石病组X+等位基因频
率显著高于对照组;胆石病组和对照组ApoB基因EcoRI位点E+E.和E+E+基冈型频率构成差异也有显著意义.胆石
病组E.等位基因频率显著高于对照组。这提示胆石病发生
与ApoB基因XbaI、EcoRI位点多态性存在关联,X+和E.
等位基因的变异影响脂质代谢,从而有利于胆石的形成。
Kurzawski等13】在研究ApoB基因(T2488T和E4154K)多态性与胆石病关系时发现.4154G等位基因与胆石病有关.
与4154GG纯合子相比,4154AA纯合子(oB=o.25。P=O.009)
和杂合子个体(OR=0.63,P=0.03)胆石形成风险减少。而
2488C-4154A单体型则是抗胆石病保护因素(P=-O.04)。
二、ApoE基因多态性
在2型糖尿病病人ApoE基冈多态性与胆石病的相关
性研究中发现,ApoE基因多态性与脂代谢紊乱相关。Ap0841
基金项目:国家自然科学基金(30271272,30672042)・227・
・综述・
3、84/4基因型可能是糖尿病容易并发胆石病的遗传标记。
在检测ApoE摹凶HhaI的多态性位点基凶型,分析各基因
型和等位基冈在家系成员中的分布情况也发现,ApoE基因
卅等位基因可能是胆石病的易感基因。但是Dixit等[41认为
ADoE日舰,多态性与胆石病无关,Mella等151也认为ApoE多
态性与高风险人群中胆石病的易感性没有联系。
三、ApnA,.C皿.A彤基因簇
通过检测ApoAI—C皿“∥基因位点Xmnl及MspI时
发现.胆石组女性病人正常型基因XIXI纯合子频率和正常
等位基凶Xl的频率低于对照组女性,突变型基凶XlX2杂
合子、X2X2纯合子以及突变型等位基因X2的频率均高于
对照组女性,差异有统计学意义(P<0.05);而胆石组男性病人
正常型基因MIMl纯合子频率低于对照组男性,而突变型
基因MIM2杂合子频率高于对照组男性。差异有统计学意
义“k0.051。研究结果提示ApoAI.C皿.,4Ⅳ基因簇XmnI位
点的多态性可能与女性胆石病有关,而MspI位点的多态性
可能与男性胆石病有关。
同样有研究表明[61,女性胆石病病人X2等位基因突变
频率明显高于女性正常组(尸<O.05),ApoAI.C皿.AⅣ基因簇
XmnI多态性在一定程度上与中国女性胆石病有关。Dixit
等141也认为ApoCl咖口,多态性与女性胆石病有关。
Dixit等17叹发现。A尸j()A1.75G/A多态性与胆石病有明
显的关系,GG基冈型和G等位基因携带者有明显的胆石病
高风险.而AA基因型和A等位基因携带者则是对抗胆石病
的保护因素;单体型的病例对照分析显示与男性有关,G-M2
(+)。S1是胆石病的风险因素(P=0.036;OR1.593,95%CI
1.029—2.464),而A.M2(+).SI则有保护作用(P=O.002;OR
0.370.95%C10.197-0.695)。
三磷酸腺苷结合盒(ATPbinding,A曰C)转运体基因多态性
一、ABCG8和ABCG5基因
ABCG8基因(A632V,T400K,D19H,M429V,C54Y)和
ABCG5基因(Q604E)多态性与胆固醇代谢中的几个方面都
有关系.包括基础胆固醇水平,胆同醇的动力学,针对高胆
固醇血症进行饮食和药物干预的血浆胆同醇的个体反应,
以及增加的胆结石风险等。
在男性中,ABCG8T400K的K等位基因携带者患胆石
病的风险是普通基因型的2.3l倍(95%CI
1.12—4.76,P=
万方数据・228・
0.023),ABCG8基因T400K多态性可能与男性胆石病发病
有关,K400携带者是男性胆石病的危险因素f8|oGranhage等191也证实,ABCG819H等位基因携带者胆石病风险显著增
加。最近发现【“,ABCG5604Q携带者和ABCG8D19H多态
性有增加胆石病的风险,且独立于年龄、性别和体重指数。二、A曰C84基因
Rosmorduc等对6例胆囊胆固醇结石伴轻度肝内慢性
胆汁淤积,以及胆囊切除术后结石再发的病人进行研究。发
现ABCB4有2例杂合无义突变,3例纯合错义突变.1例杂
合错义突变。之后,该研究小组[tll扩大样本,对32例具备上
述特征的低磷脂相关胆石病病人的ABCB4进行测序分析.
在18例(56%)病人中共检测到14个杂合或纯合的点突变.
并与3种独立的I临床表现相关:胆囊切除术后胆石复发(OR
8.5),肝内超声强光团、肝内胆泥、微结石(OR6.1),首发年
龄<40岁(0R3.o)。三、A曰C8J,基因
ABCBll基因突变可导致Ⅱ型进行性家族性肝内胆汁
淤积症以及妊娠期肝内胆汁淤积症。vanMil等【12】报道8个
良性复发性肝内胆汁淤积家系中,有11例病人中检测出8
个点突变,其中7例合并胆石(64%)。
胆囊收缩功能相关基因多态性
一、胆囊收缩素A受体(CCK-AR);基因
研究发现,与对照组相比,胆石病人CCK“尺的基因表
达明显减少,在编码区未发现遗传变异,在胆石病人中发现
启动子区域有两个序列变异。该结果表明113J。胆囊收缩减弱.
可能是由于CCK-AR基因以及CCK-AR基因多态性改变所
引起,并进一步促进了胆石的形成。最近又有研究证实114J.
CCK-AR的A1A1基因型是胆石病独立的遗传危险因素。
二、B3-肾上腺素能受体似DRB3)基因
ADRB3在胆囊组织高表达,并与胆囊收缩有关。ADRB3
基因分型结果显示,胆石病组与对照组相比,Ar964等位基
因频率为5.9%比0.7%(HR=11.9,P<O.05)。该结果提示嗍.
ADRB3基因多态性与胆石病有关,可以作为胆石形成高风
险的遗传标记,并推测ADRB3Ar964的抑制性突变,损伤了
胆囊的舒张功能,导致结石形成。
线粒体基因多态性
线粒体单核苷酸多态性(SNP)的研究是探讨胆石病发病
机制的新的思路。研究发现,线粒体DNACOXl基因6023G—A、62161’_吒和6413T---屺变异的分布在胆石组和
对照组之间差异显著(B=0.036);线粒体第一高变区(HVSI)测
序发现,16136C.16189C.16217C变异在两组之间差异显著
(P--O.022);827位点序列检测发现827A—屺在两组之间差
异显著(P=0.000364)。上述研究结果显示【lq:中国南方人群中。线粒体B4b单倍群个体(827A—C)易感胆石病。
进一步探究胆石病与线粒体DNA变异的关系时发现,JSurgConceptsPratt2009,V01.14,No.2
胆石病病人共出现65种SNP.其中频率超过15%的SNP有
6种。进而分析发现16223T组胆汁中磷脂浓度低于16223C
组,胆固醇溶解度也低于16223C组.而胆同醇饱和指数
(CSI)高于16223C组,差异有统计学意义。因此,i6223T的变异是胆汁CSI增高进而导致胆石病发生的重要原因旧。
其他胆石病相关基因多态性
一、低密度脂蛋白受体(LOLR)基因
在检测LDLR基因第12外显子HintII多态性分布时
发现.胆石病病人H2等位基因频率为0.76,显著高于对照
组的0.62(P<0.05),结果提示LDLR基因可能属于结石基因
族成员之一。另有研究检测了LDLR基因AvaII位点多态
性.结果发现,A+等位基因可能是胆石病发生的易感基因,
A+等位基因变异可能影响机体脂质代谢,导致总胆同醇和
LDL-C水平升高.进而影响胆石病的发生。
受体相关蛋白(RAP)是LDLR相关蛋白(LRP)的分子伴
侣,在胆固醇代谢中扮演重要的角色。在RAP基因(LRPaPl)
基因多态性研究中发现,D和I等位基因频率在胆石组分别
是65.77%和34.23%,在对照组分别是76.24%和23.76%,胆石病组I等位基因频率明显高于对照组(P--O.003),提示I
等位基因与胆石病有关ll目。Dixit等【1q则发现,LRPAPl基因插
入/缺失多态性与胆石病有明显关系,基因型II是女性胆石病
的高风险因素(P=-O.019;OR2.577,95%CI1.144-5.806)。
二、固醇携带蛋白2(SCP2)基因
检测SCP2基因SNP时发现,SCP2基因+284位点突变
不影响SCP2蛋白的结构和功能,但G284.A的基因型频率
在胆石病病人较非胆石病人为高,有一定的诊断参考价值。
三、脂蛋白脂肪酶(LPL)基因
LPL基因HindⅢ酶切位点多态性发生在第Ⅷ内含子
中.此可能与L咒基因中某个功能重要的序列改变发生连
锁不平衡.改变产物蛋白的某些功能,对脂质的亲合力受影
响:此多态性位点与某一致病基因处于连锁不平衡或者不
同多态性位点的微小表型效应积累到一定程度,加上环境
因素的联合作用,导致脂代谢紊乱,促进胆囊结石形成。
四、胆固醇7.羟化酶(CYPTA)基因通过分析CYP7A基因SNP与胆石病的关系发现,在胆
石病病人和对照组中CYP7A基因A等位基因的比例分别
是62.86%和54.38%(P<0.05)。上述研究结果提示CYP7A基
因A等位基因是胆石病的风险基因120l。然而,最近一项研究
表明1211.在波兰人群中,CYtVAJ启动子多态性(rs3808607:
G>T)不是胆石病易感性有价值的标记,因为在胆石病人与正常对照组之间,等位基因频率和分布没有显著性差异。五、胆同醇脂转移蛋白(CEm基因
CETP活性升高表现为血清高密度脂蛋白降低,极低密度脂蛋白升高.并与胆石形成有关。Juvonen等1珥认为。CETP