APOE,基因多态性与精神分裂症的相关性研究

邓顺顺,平军娇,章 杰,杜宝国

(中山市第三人民医院检验科1,精神疾病遗传学联合实验室2,精神科3,广东 中山 528400)

精神分裂症(schizophrenia)是一种复杂的遗传疾病,具有严重的致残性,患者会出现思维障碍、情感障碍和意志行为障碍等临床症状,严重影响其正常生活,为身体和心理带来双重伤害,目前其发病病因未明。精神分裂症患者治疗过程中发生代谢综合征(metabolic syndrome,MetS)及其组分(如糖脂代谢异常、肥胖等)的风险显著高于普通人群[1]。载脂蛋白E 基因(apolipoprotein E gene,APOE)是一种由肝脏合成的富含精氨酸的碱性蛋白,主要参与机体脂代谢过程[2]。APOE 是多种脂蛋白的重要结构及功能蛋白质,其基因多态性决定血脂水平[3]。目前发现APOE 基因型与临床疾病研究更为紧密,己经证实APOE 与冠心病(CHD)、高脂血症、缺血性脑卒中、阿尔茨海默症等多种心脑血管疾病的发生紧密相关[4]。本研究主要分析精神分裂症患者APOE 多态性的分布情况并探究其多态性对精神分裂症的影响,现报道如下。

1.1 一般资料 选取2019 年7 月-2020 年7 月在中山市第三人民医院住院诊断为精神分裂症的患者123 例纳入试验组,其中男86 例,女37 例;
试验组16~58 岁,平均年龄(38.15±8.26)岁。选取同时期正常体检人群对照组52 名,其中男34 名,女18 名;
对照组22~57 岁,平均年龄(45.65±9.69)岁。本研究程序符合中山市第三人民医院制定的伦理学标准,通过了伦理委员会审查,所有受检者或家属均签署了知情同意书。

1.2 纳入与排除标准 试验组纳入标准:根据《国际疾病与相关健康问题统计分类,第10 版》(ICD-10)明确诊断为精神分裂症的患者。排除标准:诊断不明确或合并其他精神类疾病和妊娠状态者。对照组纳入标准:身体健康无癫痫病史、无家族遗传精神病史。排除标准:既往有药物滥用、器质性脑综合征、糖尿病、高血压、慢性感染或冠心病相关病史。

1.3 方法

1.3.1 标本采集与保存 晨起采集所有受检者空腹肘静脉血5 ml 于EDTA 抗凝管中,然后送至本院检验科进行离心,提取细胞层于冻存管中,按照实验编号放入-80 ℃冰箱保存待检。

1.3.2 APOE 基因检测 待所有标本收集完毕后,采用PCR 荧光探针法进行APOE 基因rs429358 和rs7412位点检测(检测地点为华大基因检测实验室),根据检测报告中APOE 的不同基因型进行分组。

1.4 统计学处理 应用SPSS 20.0 统计学软件进行数据统计学分析。采用P<0.05 为差异有统计学意义。

2.1 Hardy-Weinberg 遗传平衡检验 精神分裂症患者试验组APOE 基因的实际基因型频数与理论频数比较,差异无统计学意义(2=1.250,=0.741),见表1。

表1 APOE 基因型的Hardy-Weinberg 遗传平衡检验

2.2 两组受检者的APOE 基因多态性和表现型分布特征比较 APOE 不同基因型在试验组(P>0.05),见表2。

表2 两组受检者的APOE 基因多态性和表现型分布比较[(%)]

表2 两组受检者的APOE 基因多态性和表现型分布比较[(%)]

注:ε4/ε4 采用Fisher 2 检验,ε2/ε4 采用校正2 检验,其余采用Pearson 2 检验

2.3 试验组不同性别患者的APOE 基因型和表现型分布比较 APOE 基因多态性在精神分裂症患者不同性别人群中的分布比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 试验组不同性别患者的APOE 基因多态性和表现型分布比较[(%)]

表3 试验组不同性别患者的APOE 基因多态性和表现型分布比较[(%)]

注:ε2/ε3、ε2/ε4 采用校正2 检验,其余采用Pearson 2 检验

人APOE 基因由3597 个核苷酸组成,是位于染色体19q13.2 位点的单个基因的产物,是一种34 kd的脂质转运相关蛋白,含有4 个外显子和3 个内含子。APOE 基因上存在的2 个非同义单核苷酸多态性(rs7412 和rs429358)组合形成了3 个等位基因,称为E2、E3、E4,而这每种等位基因又均可编码一种蛋白异构体,并形成6 种不同的基因表型[5],包括3 个纯合子(ε2/ε2、ε3/ε3、ε4/ε4)和3 个杂合子(ε2/ε3、ε2/ε4、ε3/ε4)。按APOE 基因型编码的蛋白分类,ε2/ε2、ε2/ε3 表现型 为E2,ε3/ε3,ε2/ε4 为E3,ε3/ε4、ε4/ε4 为E4。本研究中精神分裂症患者精神分裂症患者APOE 基因的实际基因型频数与理论频数比较,差异无统计学意义(2=1.250,=0.741),说明研究人群具有代表性。

APOE E3 是野生型,功能正常,而E2 和E4 是突变型,APOE 基因型中E3 基因型占大多数[6]。国内外研究不仅表明在APOE 等位基因中,E3 等位基因的分布频率最高,同时也证实不同种族及地域之间APOE 基因型及等位基因分布频率存在明显的差异[7]。本研究中,APOE 基因呈多态性分布特征,以APOEε3/ε3 基因型和APOE E3 表现型频率最高,试验组与对照组APOE E3 等位基因所占比例分别为77.24%和73.08%,与国内外文献报道的E3 是最广泛的等位基因一致[8]。在不同国家人种中,APOEE2和E4 等位基因的频率为8%~15%。本研究中试验组E2 和E4 频率为5.70%和17.07%,对照组E2 和E4 频率分别为9.62%和17.30%,其结果较为不一致,可能与样本量不够大有关。

APOE 是调节细胞间胆固醇和磷脂转运的一种必需酶,但更重要的是,这种蛋白质是由星形胶质细胞产生的,在发育过程中对神经元的生长和再生起着至关重要的作用[9]。许多研究报道,神经胶质细胞生物学参与精神分裂症的病理生理学,包括直接调节神经元功能的少突胶质细胞、髓鞘形成和白质完整性的改变[10]。精神分裂症的发病是一个多基因相互作用的过程,一些研宄揭示了APOE、三磷酸鸟苷环化水解酶-1(GCH1)、内向整流钾通道J 亚家族成员-15(KCNJ15)基因多态性对精神分裂症患者认知功能的调节作用[11]。精神分裂症患者普遍存在认知功能障碍[12]。有研究发现APOE E4 基因表现型和APOEε4 等位基因可能是轻度认知障碍的风险因素[13]。有研究结果显示携带ε3 等位基因的患者注意功能相对较好,非携带ε3 等位基因的患者注意功能损害严重[14]。E4 被认为在多种疾病中扮演负向调控因子的作用[15]。在多数研究中能发现E2 等位基因具有“降低”总胆固醇,而E4 等位基因具有“升高”总胆固醇的作用[5]。由于APOE 基因表型不受药物等因素的干扰,对于临床工作更具有指导意义[4]。一些研究报告精神分裂症患者中APOE4 等位基因频率增加[16-18],APOEε4 基因对正常个体的认知表现及脑结构的影响是很复杂的,有研究提示可能存在多种协同因素[19]。本研究选取正常人对照组与试验组进行比较分析,结果显示精神分裂症患者和正常人群中APOE 基因型和表型的分布频率比较,差异无统计学意义(P>0.05),与Chee KY 等[20]和Chen J 等[21]的研究结果一致,均显示APOE 基因与精神分裂症发病无关联性,APOE 基因多态性在精神分裂症中可能不是一个特定危险因素。

Schürhoff F 等[22]报道了APOEε2ε3 基因型与男性精神分裂症患者之间的关系,还提到APOEε2 可能只对女性有保护作用。而本研究结果显示,APOE基因多态性分布与精神分裂症患者性别无关,也可能是由于本研究中纳入分析的精神分裂症患者大多数是男性,因样本量不够大而不足以得出更加确切的结论。

本研究旨在分析精神分裂症患者的APOE 基因分布情况,其分布特征可以为减少精神疾病患者治疗过程中产生的副作用提供新的方向。由于数据量比较小可能不足以得出确切的结论,也可能统计能力不足以检测APOE 基因的微小效应。在接下来的研究中会增加APOE 与疾病的表达和血脂代谢等方面的更深入的研究,并且继续跟踪调查,以期待可以得出更加深入细致的研究报告。

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