白細(xì)胞介素6啟動子區(qū)域基因多態(tài)與復(fù)發(fā)性自然流產(chǎn)相關(guān)性的研究進(jìn)展

邱 軍(綜述)，魏傳鈺，侯宗柳(審校)

(昆明醫(yī)科大學(xué)附屬延安醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室，昆明 650051)

復(fù)發(fā)性自然流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion，RSA)是指妊娠20周前連續(xù)發(fā)生2次或2次以上自然流產(chǎn)，而且胎兒體質(zhì)量≤500 g。RSA是一種常見的妊娠并發(fā)癥，發(fā)生率占妊娠總數(shù)的0.5%～2.0%[1]，占自然流產(chǎn)的15%，并且有不斷升高的趨勢。該病病因十分復(fù)雜，臨床上排除了遺傳、解剖、內(nèi)分泌、感染和自身抗體等因素外，仍有40%～50%的RSA患者至今病因未明。而在RSA病因?qū)W研究中，免疫因素成為科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)。學(xué)者普遍認(rèn)為，Th1/Th2功能失調(diào)是RSA的主要原因之一[2]。其中，白細(xì)胞介素6(interleukin 6，IL-6)屬于Th2的重要細(xì)胞因子，它參與了流產(chǎn)的發(fā)病機(jī)制，那么IL-6啟動子區(qū)基因多態(tài)可能會影響流產(chǎn)的發(fā)生?，F(xiàn)就IL-6基因多態(tài)與RSA的關(guān)系進(jìn)行綜述。

1 IL-6生物學(xué)特性

IL-6為IL家族的成員之一，是一種多效性細(xì)胞因子，在炎性反應(yīng)和免疫應(yīng)答中扮演重要角色。由212個氨基酸組成的人IL-6前體經(jīng)加工后分泌到細(xì)胞外形成成熟的IL-6。人IL-6前體相對分子質(zhì)量為21×103～26×103，其44位、50位、73位、83位為半脫氮酸殘基，其45位(天冬氨酸殘基)-47位(絲氨酸殘基)與144位(天冬氨酸殘基)-146位(絲氨酸殘基)兩個區(qū)域?yàn)闈撛诘腘-糖基化位點(diǎn)。

IL-6主要由T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌產(chǎn)生，可對靶細(xì)胞的生長、分化及下游基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)和誘導(dǎo)。此外，胚胎的主要成分中合體滋養(yǎng)層細(xì)胞和絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞也表達(dá)IL-6[3]。IL-6在體內(nèi)含量甚微，以自分泌和旁分泌的形式作用于局部，對多種組織、細(xì)胞均有不程度的作用。

2 IL-6的生物學(xué)作用

IL-6的生物學(xué)作用如下：①IL-6通過促進(jìn)B細(xì)胞增生、分化和分泌抗體產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)作用，IL-6通過誘導(dǎo)IL-2和IL-2受體來刺激細(xì)胞毒性T細(xì)胞增殖分化[4]。②IL-6為炎性因子，主要誘導(dǎo)肝臟合成急性期蛋白。③IL-6調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的再吸收和成骨細(xì)胞的骨形成之間的平衡。④IL-6可誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞增殖。⑤IL-6也可以誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生趨化因子，增加白細(xì)胞的滑膜浸潤和促進(jìn)血管生成。⑥促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放第Ⅲ凝血因子，啟動凝血過程等[4-7]。見圖1。

TGFβ:轉(zhuǎn)化生長因子β；sIL-6R：可溶性白介素6受體；RANKL：核因子κB受體活化因子配體

3 IL-6基因多態(tài)與流產(chǎn)的關(guān)系

人的IL-6基因位于染色體7p15～21，約5 kb，有5個外顯子4個內(nèi)含子。通過對IL-6基因編碼區(qū)及其上下游序列的研究發(fā)現(xiàn)，其基因多態(tài)性主要為啟動子區(qū)的-597G→A、-572G→C、-373nAnT、-174G→A。IL-6啟動子基因結(jié)構(gòu)如圖2所示[8]，-597G→A與-174G→A，-572G→C與-373nAn，分別處于連鎖不平衡。其中-174G→A和-572G→C研究較多?，F(xiàn)就IL-6基因啟動子區(qū)的這兩個單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)進(jìn)行具體介紹。

GRE：糖皮質(zhì)激素調(diào)控元件；CRE：cAMP效應(yīng)元件；NF：核轉(zhuǎn)錄因子；NF-κB：核因子κB；MluⅠ、Eox47Ⅲ、XhoIⅠ為酶切位點(diǎn)

3.1-174G→C與流產(chǎn)的關(guān)系 1998年Fishman等[9]首先發(fā)現(xiàn)了啟動子-174位點(diǎn)存在G→C多態(tài)性。該位點(diǎn)為rs 1800795位于IL-6基因5′端，有三種基因型GG、GC和CC，可被三種限制性內(nèi)切酶SfaNI、Hsp92Ⅱ和NIalⅠ識別。Fishman等[9]用脂多糖和IL-1刺激-174G模型的細(xì)胞、-174C模型的細(xì)胞，結(jié)果顯示，-174G模型的細(xì)胞IL-6表達(dá)量增加了2～3倍，然而-174C模型的細(xì)胞IL-6表達(dá)量沒有超過基線，且發(fā)現(xiàn)攜帶C→C基因型的倫敦健康者中IL-6血清水平低。IL-6-174位點(diǎn)單核苷酸由G變?yōu)镃導(dǎo)致IL-6轉(zhuǎn)錄的改變，這種單核苷酸的改變產(chǎn)生了一個潛在的轉(zhuǎn)錄因子核因子1(nucleitide factor，NF-1)結(jié)合位點(diǎn)，已在HeLa細(xì)胞中證實(shí)NF-1為基因表達(dá)的抑制因子。轉(zhuǎn)錄因子IL-6核因子(interleukin-6 nucleitide factor，NF-IL6)和核因子κB(nuncleitide factor-kappa B，NF-κB)的結(jié)合位點(diǎn)位于IL-6基因啟動子區(qū)域。NF-IL6與位于IL-6啟動子5′端-150處的14 bp的回文序列ACATTGCACAATCT結(jié)合。NF-κB的結(jié)合位點(diǎn)在IL-6啟動子5′端-72 bp和-63 bp之間，該位點(diǎn)對IL-1、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF-α)或脂多糖刺激IL-6基因的活化有重要作用。多態(tài)性位點(diǎn)-174G→C與這些轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)距離很近，可能會影響轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合，因此可增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄活性[10-13]。若發(fā)生G→C的突變使NF-IL6結(jié)合位點(diǎn)變?yōu)橐种埔蜃覰F-1的結(jié)合位點(diǎn)，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄活性降低。體外實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，IL-6啟動子區(qū)的-174G→C突變影響IL-6的轉(zhuǎn)錄，然而該突變對IL-6水平的影響仍存在爭議。大部分報道認(rèn)為，-174G→C位點(diǎn)含有G等位基因的個體比C等位基因純合個體的外周血中IL-6水平高[14-15]。

Von Linsingen等[16]對131例巴西南部婦女(57例不明原因的RSA和74例對照)的IL-6 (-174G→C)和TGF-β1(+869T→C；+915G→C)基因多態(tài)性研究發(fā)現(xiàn)，對照組和病例組之間IL-6-174G→C基因多態(tài)性的基因型分布有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P≤0.025)，與對照組比較，RSA婦女中的IL-6-174C→C基因型的頻率增加，分別為18%和4%(P=0.01)。這一結(jié)果表明，巴西南部的人群中IL-6-174G→C基因型在不明原因RSA的發(fā)病機(jī)制中的重要性。Wu等[17]在歐洲婦女早產(chǎn)與IL-6-174多態(tài)位點(diǎn)相關(guān)性研究中(1165早產(chǎn)婦女和3830對照)發(fā)現(xiàn)，-174位點(diǎn)G突變?yōu)镃表明啟動子活性降低，C→C變化與IL-6水平減少有關(guān)，然而G→G或G→C顯示正常的IL-6水平并無增加，而有研究顯示早產(chǎn)與母體血清、宮頸分泌物和羊水中IL-6水平增加有關(guān)[18-19]。因此-174CC基因型可能為歐洲婦女發(fā)生早產(chǎn)的保護(hù)因素。Reiman等[20]在研究107例早產(chǎn)兒IL-6-174G→C與絨毛膜羊膜炎、新生兒感染的相關(guān)性中發(fā)現(xiàn)，GG基因型與絨毛膜羊膜炎的發(fā)病率增高有關(guān)。這一現(xiàn)象暗示，IL-6-174G→C可能參與流產(chǎn)的發(fā)生。

然而另有一些研究發(fā)現(xiàn)，IL-6-174G→C與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)無相關(guān)性。Kalinka等[21]研究細(xì)胞因子基因多態(tài)性與波蘭婦女早產(chǎn)風(fēng)險的相關(guān)性中發(fā)現(xiàn)，攜帶IL-1RN*2的婦女發(fā)生自發(fā)性早產(chǎn)風(fēng)險增加，而IL-1β(+3953C→T)、IL-6(-174G→C)、TNF-α(-308G→A)基因多態(tài)性與自發(fā)性早產(chǎn)無關(guān)。但是巧合的是，若攜帶有IL-1受體拮抗劑*2(IL-1RN*2)和至少含有一個IL-6-174的G等位基因的婦女可能會進(jìn)一步增加早產(chǎn)風(fēng)險。Stonek等[22]探討IL-6-174 G→C SNP的頻率與胎死宮內(nèi)的婦女、子癇前期、早產(chǎn)和小胎齡兒的嬰兒相關(guān)性中發(fā)現(xiàn)，IL-6-174G→C等位基因頻率及基因型分布在病例組和對照組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這暗示，IL-6-174G→C不是確定婦女常見的孕期并發(fā)癥的風(fēng)險增加遺傳標(biāo)志。詹福壽[23]在研究IL-6和IL-10基因多態(tài)與寧夏漢族女性反復(fù)自然流產(chǎn)的相關(guān)性時發(fā)現(xiàn)，在441例寧夏漢族女性中無IL-6-174CC基因型，且IL-6-174位點(diǎn)的GG、GC基因型和G、C等位基因在病例組(228例)和對照組(213例)中的分布頻率差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，該多態(tài)性位點(diǎn)IL-6-174G→C可能不是寧夏漢族女性反復(fù)自然流產(chǎn)的易患基因。

IL-6-174G→C基因多態(tài)性在不同人群、不同種族存在差異，又因?yàn)镮L-6-174G→C的多態(tài)性影響IL-6基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，那么在具有IL-6-174G→C多態(tài)性的人群中，流產(chǎn)患者的外周血和胚胎組織中IL-6表達(dá)不同于正常妊娠婦女的這種現(xiàn)象是否與該位點(diǎn)的多態(tài)性有必然聯(lián)系仍是未知的，需要進(jìn)一步的研究。

3.2-572G→C與流產(chǎn)的關(guān)系 Osiri等[24]首先發(fā)現(xiàn)了-572G→C等位基因多態(tài)性，-572G→C位點(diǎn)可以被限制性內(nèi)切酶MbiI識別，有三種多態(tài)性分布CC、CG和GG。多位研究者發(fā)現(xiàn)IL-6-572G→C多態(tài)位點(diǎn)與IL-6-634G→C位點(diǎn)為同一個位點(diǎn)，為rs1800796[25-26]。IL-6啟動子區(qū)的-572G→C突變(即-634G→C)影響IL-6的轉(zhuǎn)錄，然而該突變對IL-6水平的影響也存在爭議。體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在伴有糖尿病腎病的患者和冠狀動脈旁路移植術(shù)患者中攜帶-572G等位基因的患者血清中IL-6水平明顯升高，-572G等位基因與IL-6分泌和產(chǎn)生的增加有關(guān)[25]。然而，Rivera-Chavez等[27]在49例健康美國志愿者中發(fā)現(xiàn)，此位點(diǎn)的基因多態(tài)性似乎不影響血IL-6的產(chǎn)量。

有研究表明，IL-6-572位點(diǎn)(-634位點(diǎn))G等位基因可能在東亞RSA的發(fā)病機(jī)制中起到保護(hù)作用。Ma等[28]在研究中國人群RSA與IL-6基因啟動子區(qū)-634G→C多態(tài)性時發(fā)現(xiàn)，CC基因型頻率病例組高于對照組(對照組為59.6%，病例組為71.6%)，CG基因型頻率病例組低于對照組(對照組為23.7%，病例組為14.2%，P=0.0003)；GG基因型對照組中有11例，而在病例組中未發(fā)現(xiàn)純合的GG基因型(其中對照組156例，病例組162例)；G等位基因頻率對照組為23.7%，病例組為14.2%(P=0.002)。因此，RSA組中G等位基因頻率比對照組中低，IL-6(-634G→C)多態(tài)性可能是防止復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的保護(hù)因素。Saijo等[29]也證明了在RSA婦女和正常婦女中C572G基因頻率(CC vs CG/G，P=0.026)存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，攜帶G等位基因的婦女比野生型C等位基因的婦女患復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的風(fēng)險低。

也有研究發(fā)現(xiàn)，IL-6-572C→G與RSA無相關(guān)性。最近Alkhuriji等[30]在對沙特阿拉伯婦女細(xì)胞因子與RSA的相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn)，其結(jié)果與中國人群和日本人群不一致。該研究中發(fā)現(xiàn)，野生型GG的基因頻率在病例組為81.5%，對照組為83.0%；雜合型GC基因頻率病例組為13.85%，對照組為12.31%。在病例組和對照組中野生型和突變型基因頻率無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在該研究人群中IL-6 (-572C→G)多態(tài)性與RSA無相關(guān)性。El-Hamid等[31]在對70位(其中40例RSA患者，30例正常對照)埃及婦女的研究中發(fā)現(xiàn)，IL-6 C572G病例組中GC基因型頻率為12.5%，GG基因型頻率為82.5%，而對照組中GC頻率為10%，GG頻率為90%。CC基因型只在病例組中發(fā)現(xiàn)5例。雖然病例組和對照組中IL-6C572G基因頻率無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是病例組中G等位基因頻率為88.75%，而對照組中G等位基因頻率則為95.00%。

4 展 望

IL-6在RSA中起著重要作用。其啟動子區(qū)域的多態(tài)性中，-174位可能與IL-6的轉(zhuǎn)錄有關(guān)，但在中國人群中無多態(tài)性。IL-6-572位點(diǎn)在中國人群中具有多態(tài)性，-572G突變可降低早孕期間流產(chǎn)的風(fēng)險。IL-6-572G突變對妊娠的保護(hù)作用是否是通過促使T細(xì)胞向Th2型細(xì)胞偏移和增加母體血液環(huán)境或母胎界面IL-6分泌來實(shí)現(xiàn)的，在未來的研究中需詳細(xì)探討IL-6啟動子的分子特征來證實(shí)-572多態(tài)性是否對RSA有直接的生物學(xué)意義。

IL-6基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)可能與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展有一定的關(guān)聯(lián)。同時研究者從單一位點(diǎn)的多態(tài)性出發(fā)研究與IL-6水平的關(guān)系時，不同的實(shí)驗(yàn)會得到不同的結(jié)論，有的甚至相互矛盾。這也進(jìn)一步提示RSA是多因素疾病，是由遺傳、環(huán)境及免疫等因素共同作用的結(jié)果。同時也提示IL-6基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控并不是單一的SNP進(jìn)行調(diào)控的，而可能是由多個SNP復(fù)雜的相互作用，進(jìn)而對不同的疾病發(fā)病機(jī)制發(fā)生作用。今后有必要把具有多個基因多態(tài)性位點(diǎn)的DNA單鏈作為一個整體，探索其對IL-6的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控和蛋白表達(dá)而導(dǎo)致基因多態(tài)性與不同的疾病易患程度和發(fā)病、發(fā)展機(jī)制。

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