精神分裂癥核心家系與腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子基因C270T多態(tài)性研究

郭曉娟亢萬(wàn)虎郭麗陽(yáng)

·論 著·

精神分裂癥核心家系與腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子基因C270T多態(tài)性研究

郭曉娟*亢萬(wàn)虎△郭麗陽(yáng)△

目的 研究腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BNDF）基因C270T多態(tài)性與精神分裂癥的關(guān)系。方法 在91個(gè)精神分裂癥核心家系中，以聚合酶鏈反應(yīng)和限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性的方法對(duì)BDNF基因C270T多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè)。采用單體型相對(duì)風(fēng)險(xiǎn) （haplotype relative risk，HRR）和傳遞不平衡檢驗(yàn)（transmission／disequilibrium test，TDT）對(duì)精神分裂癥與BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，以及分析該位點(diǎn)與陽(yáng)性和陰性癥狀量表（positive and negative syndrome scale，PANSS）各因子分的關(guān)系。結(jié)果 HRR分析顯示，BDNF基因C270T多態(tài)性與精神分裂癥無(wú)關(guān)聯(lián)（χ2＝3.39，P＞0.05）。TDT分析未發(fā)現(xiàn)BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)在精神分裂癥患者中存在傳遞不平衡（χ2＝3.2，P＞0.05）。攜帶T等位基因（CT和TT基因型）的患者陽(yáng)性癥狀分高于未攜帶T等位基因（CC基因型）的患者（t＝－2.11，P＝0.04）。結(jié)論 本研究未發(fā)現(xiàn)BDNF基因C270T多態(tài)性和精神分裂癥關(guān)聯(lián)，但發(fā)現(xiàn)T等位基因可能與陽(yáng)性癥狀存在關(guān)聯(lián)。

精神分裂癥 BDNF基因 C270T多態(tài)性 核心家系

神經(jīng)發(fā)育異常是目前精神分裂癥病因最有影響的假說(shuō)之一。神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子在疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中可能起重要作用，而腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）是最重要的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子［1］。C270T多態(tài)性位點(diǎn)位于BDNF基因的5′端非編碼區(qū)，為該基因的啟動(dòng)子元件所在區(qū)，C-T轉(zhuǎn)換可能影響B(tài)DNF基因的正常轉(zhuǎn)錄過(guò)程，從而影響B(tài)DNF蛋白的表達(dá)［2］。因而B(niǎo)DNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)與精神分裂癥的關(guān)系倍受關(guān)注。國(guó)內(nèi)外已有不少關(guān)于精神分裂癥和BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)的研究，但并未取得一致性結(jié)果［3－10］。上述研究大都為病例對(duì)照研究，故可能存在人群分層誤差所帶來(lái)的偏倚。本研究擬采用可避免此混雜因素的家系對(duì)照研究，在中國(guó)漢族人群中進(jìn)一步探討B(tài)DNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)與精神分裂癥的關(guān)系。

1 對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象 收集陜西及周邊地區(qū)漢族人群的91個(gè)精神分裂癥核心家系（患者及其生物學(xué)健康雙親）共273個(gè)家庭成員。所有患者均來(lái)自西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院精神科的精神分裂癥患者，符合美國(guó)精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第四版 （diagnostic and statistical manual of mental disorders，4th edition，DSM-IV）的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除器質(zhì)性精神障礙、分裂情感性精神病、精神發(fā)育遲滯伴發(fā)精神障礙、情感障礙及嚴(yán)重軀體疾病?；颊吖?1例，男44例，女47例。年齡14～42歲，平均（23.15±7.11）歲；發(fā)病年齡 14～40歲，平均（20.13± 4.92）歲；總病程2個(gè)月～23年，中位數(shù)為4.1年。患者的父母均系隨機(jī)婚配，家系之間無(wú)血緣關(guān)系，所有父母均健康，排除所有精神障礙和嚴(yán)重軀體疾病。所有研究對(duì)象均取得監(jiān)護(hù)人或本人的知情同意。

1.2 方法

1.2.1 癥狀評(píng)定 由兩名主治職稱(chēng)以上醫(yī)師同時(shí)對(duì)患者進(jìn)行陽(yáng)性和陰性癥狀量表 （positive and negative syndrome scale，PANSS）評(píng)定。評(píng)定前經(jīng)過(guò)培訓(xùn)并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)（Kappa＝0.83）。評(píng)定醫(yī)師不清楚患者的基因型。

1.2.2 DNA提取 采集外周靜脈血5 mL，EDTA抗凝，用基因組DNA提取試劑盒提取基因組DNA。

1.2.3 BDNF基因C270T多態(tài)性的檢測(cè) 通過(guò)BLAST同源性序列分析數(shù)據(jù)庫(kù)并結(jié)合引物設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行分析篩選和有關(guān)文獻(xiàn)中查詢(xún)，PCR擴(kuò)增引物序列為：上游引物：5′-CAGAGGAGCCAG CCCGGTGCG-3′，下游引物：5′-CTCCTGCACCAAGCCCCATTC-3′。100～150 ng基因組DNA放入20 μL的反應(yīng)體系中，其中含有上下游引物濃度0.3 μmoL；2×Taq PCR Master Mix 10 μL；ddH2O加至20 μL。PCR反應(yīng)條件：94℃預(yù)變性3 min；95℃變性35 s，68℃退火40 s，72℃延伸40 s，共30個(gè)循環(huán)，出循環(huán)后72℃延伸5 min。PCR產(chǎn)物為213 bp的片段。將PCR產(chǎn)物通過(guò)HinfⅠ內(nèi)切酶酶切，經(jīng)過(guò)電泳分離，分析出BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)的基因型：TT基因型為一條長(zhǎng)213 bp的條帶；CC基因型為兩條長(zhǎng)87 bp和126 bp的條帶；CT基因型為三條長(zhǎng)度為213 bp、126 bp和87 bp的條帶。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用擬和優(yōu)度檢驗(yàn)計(jì)算基因型分布是否符合Hardy-Weinberg平衡。采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和檢驗(yàn)。采用單體型相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)（haplotype relative risk，HRR）和在父母基因型為雜合子的核心家系中應(yīng)用傳遞不平衡檢驗(yàn)（transmission／disequilibrium test，TDT）對(duì)精神分裂癥與BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。對(duì)BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)的基因型和PANSS量表各因子分采用t檢驗(yàn)進(jìn)行分析。所有方法均用雙側(cè)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α＝0.05。

2 結(jié)果

2.1 Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn) 患者組和父母組BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)的基因型均符合Hardy-Weinberg平衡定律（χ2＝0.46，P＞0.05；χ2＝0.62，P＞0.05）。表明選擇的群體在遺傳學(xué)上穩(wěn)定，各家系間無(wú)血緣關(guān)系。

2.2 患者組與父母組BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)基因型和等位基因頻率的比較 患者組和父母組基因型和等位基因的分布差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2＝2.32，P＞0.05；χ2＝1.00，P＞0.05）。見(jiàn)表1。

2.3 HRR檢驗(yàn) 將父母的等位基因分為兩組：傳遞給患者的兩個(gè)等位基因?yàn)椤凹膊』颉?，未傳遞的為“對(duì)照基因”，比較兩組等位基因頻數(shù)分布，確定被檢驗(yàn)多態(tài)性位點(diǎn)是否與精神分裂癥有關(guān)聯(lián)。結(jié)果顯示BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)與精神分裂癥無(wú)關(guān)聯(lián)（χ2＝3.39，P＞0.05）。見(jiàn)表2。

2.4 TDT檢驗(yàn) 在91個(gè)核心家系中去除兩位點(diǎn)純合子父母家系，進(jìn)行TDT檢驗(yàn)。結(jié)果顯示，未發(fā)現(xiàn)BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)在精神分裂癥患者中存在連鎖不平衡（χ2＝3.2，P＞0.05）。見(jiàn)表3。

2.5 不同基因型患者組之間PANSS量表分比較 因患者BDNF基因 C270T多態(tài)性位點(diǎn)基因型TT為1例，故將其歸入CT組，統(tǒng)稱(chēng)為攜帶T等位基因組，與未攜帶T等位基因的CC基因型組的癥狀PANSS評(píng)分比較，發(fā)現(xiàn)兩組患者的陽(yáng)性癥狀分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。攜帶T等位基因組的陽(yáng)性癥狀分高于未攜帶T等位基因組（t＝－2.11，P＜0.05）。見(jiàn)表4。

3 討論

BDNF在腦發(fā)育中起重要作用，能影響神經(jīng)元的軸性生長(zhǎng)和連接，介導(dǎo)神經(jīng)元的增殖、分化和存活。而且，它可影響精神分裂癥發(fā)病機(jī)制假說(shuō)涉及的5-羥色胺能及多巴胺能神經(jīng)元的分化。因此，近年來(lái)BDNF基因與精神分裂癥的關(guān)系受到關(guān)注。BDNF基因位于染色體11p1.3，編碼一個(gè)前體肽，該肽經(jīng)過(guò)蛋白酶水解形成成熟的BDNF蛋白，主要表達(dá)于大腦皮層、海馬、紋狀體等。BDNF基因具有多個(gè)多態(tài)性標(biāo)志，其中C270T多態(tài)性位點(diǎn)的C-T轉(zhuǎn)換可能影響B(tài)DNF基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程，影響B(tài)DNF蛋白的表達(dá)。Li等［3］、Galderisi等［4］的研究及Xu等［5］的Meta分析均顯示BDNF基因C270T多態(tài)性與精神分裂癥之間無(wú)明顯的關(guān)聯(lián)，而Zintzaras等［6］的Meta分析（患者877例，對(duì)照989例）結(jié)果卻相反，提示BDNF基因C270T多態(tài)性等位基因T攜帶者較未攜帶者患精神分裂癥的風(fēng)險(xiǎn)增加63%（OR＝1.63）。上述研究結(jié)果差異的原因之一，可能是傳統(tǒng)病例對(duì)照研究由于隨機(jī)漂變、群體混雜、遺傳異質(zhì)性、人群層化等因素易產(chǎn)生虛假關(guān)聯(lián)。而基于家系的連鎖不平衡研究可以克服這種虛假關(guān)聯(lián)。本研究以核心家系為對(duì)象，采用HRR和TDT分析，結(jié)果均未發(fā)現(xiàn)BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)與精神分裂癥存在關(guān)聯(lián)，支持Li等［3］的研究結(jié)果。本研究中精神分裂癥患者的BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)CT基因型和T等位基因分布頻率分別為13.19%和7.69%，這和Szekeres等［7］在高加索人群中報(bào)道（患者101例，對(duì)照68例）的25.7%和13.9%、何小林等［8］在湖南漢族人群中報(bào)道（患者194例，對(duì)照187例）的26.8%和14.4%有所不同。Nanko等［9］在日本人群中報(bào)道（患者178例，對(duì)照332例）CT基因型為9.6%，和本研究的結(jié)果接近，但他們未發(fā)現(xiàn)TT的純合子。以上的獨(dú)立研究結(jié)果說(shuō)明該基因位點(diǎn)在不同人種、同一人種不同地區(qū)人群的基因型分布有差異，而這種差異可能是造成各研究結(jié)果不一致的主要原因之一。

表1 兩組BDNF基因C270T位點(diǎn)各基因型和等位基因分布比較n（%）

表2 精神分裂癥核心家系BDNF基因C270T位點(diǎn)的HRR檢驗(yàn)

表3 精神分裂癥核心家系BDNF基因C270T位點(diǎn)的TDT檢驗(yàn)

表4 不同基因型患者BDNF基因PANSS量表評(píng)分比較（±s）

表4 不同基因型患者BDNF基因PANSS量表評(píng)分比較（±s）

1）與CC型患者組比較，經(jīng)t檢驗(yàn)，P＜0.05

基因型CC組CT加TT組總分75.2±12.1 80.8±13.5 n 78 13陰性癥狀分20.7±3.9 22.1±4.5陽(yáng)性癥狀分19.2±6.3 24.5±5.71）一般病理分35.3±6.0 34.2±8.9

本研究對(duì)BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)基因型與PANSS量表分進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果顯示陽(yáng)性癥狀分在攜帶和未攜帶T等位基因的兩組患者間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，T等位基因可能與陽(yáng)性癥狀存在關(guān)聯(lián)。郭敬華等［10］對(duì)兒童精神分裂癥患者的研究顯示，BDNF基因C270T多態(tài)性與精神分裂癥的易感性有關(guān)，但未發(fā)現(xiàn)他們和臨床癥狀表型相關(guān)，與本研究結(jié)果不一致。原因可能是精神分裂癥的臨床癥狀表型是多個(gè)基因相互作用或累積作用所致，每個(gè)相關(guān)基因的遺傳變異對(duì)臨床癥狀表型形成可能起部分甚至微小的作用。而且，不同地域群體的基因頻率分布存在差異，精神分裂癥的臨床亞型較多，入選病例樣本的構(gòu)成比可能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏倚。另外，精神分裂癥的臨床癥狀在本質(zhì)上是否與基因有關(guān)仍不是很清楚，還需要進(jìn)一步研究。

本研究在 273人中檢出TT純合子僅1例。Szekeres等［7］在169人中檢出1例、何小林等［8］在381人中檢出2例、Nanko等［9］在510人中未檢出，提示 TT純合子在該位點(diǎn)的表達(dá)較少。本研究樣本數(shù)量不夠大，尤其是含T等位基因的樣本數(shù)量少，需擴(kuò)大樣本含量，才能得出進(jìn)一步的結(jié)論。本研究結(jié)果并不能排除BDNF基因C270T多態(tài)性位點(diǎn)與精神分裂癥存在關(guān)聯(lián)。在更深入的研究中，可結(jié)合該基因的其他多態(tài)性位點(diǎn)或其他基因的協(xié)同分析。

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（責(zé)任編輯：曹莉萍）

R749.3

A

2011－05－09）

* 西安市精神衛(wèi)生中心康復(fù)科（西安 710061）

△ 西安交通大學(xué)附屬醫(yī)院精神科