FGF20基因單核苷酸多態(tài)性與帕金森病的相關(guān)性分析

雷陽，齊中華，牟文松，王哲

FGF20基因單核苷酸多態(tài)性與帕金森病的相關(guān)性分析

雷陽，齊中華，牟文松，王哲

目的探討遼寧地區(qū)部分漢族人群成纖維細胞生長因子20(FGF20)基因3個單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點與帕金森病(PD)的相關(guān)性。方法納入2009年1月—2012年8月大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的136例PD患者和132名健康體檢者，采用PCR結(jié)合直接測序的方法，檢測其FGF20基因rs1989754C/G、rs1721100C/G、rs2720208C/ T 3個SNP位點的基因型，并對結(jié)果進行統(tǒng)計學(xué)分析。結(jié)果PD患者及健康對照3個SNP位點基因型的分布均符合Hardy-Weinberg平衡。PD患者和健康對照rs1989754多態(tài)位點的CC、CG、GG基因型分別占18.38%、52.94%、28.68%和30.30%、53.79%、18.94%，C、G等位基因頻率分別為44.85%、55.15%和55.68%、44.32%，基因型分布及等位基因頻率差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。PD患者和健康對照rs1721100多態(tài)位點CC、CG、GG基因型分布分別占22.06%、52.21%、25.74%和33.33%、51.52%、15.15%，C、G等位基因頻率分別為48.16%、51.84%和59.09%、40.91%，基因型分布及等位基因頻率差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。PD患者和健康對照rs2720208多態(tài)位點CC、CT、TT基因型分布分別占71.32%、19.85%、8.82%和65.15%、23.48%、11.36%，C、T等位基因頻率分別為81.25%、18.75%和76.89%、23.11%，基因型分布及等位基因頻率差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)論遼寧地區(qū)漢族人群FGF20基因rs1989754、rs1721100位點的SNP是PD的一個危險因素。

帕金森?。怀衫w維細胞生長因子20；多態(tài)性，單核苷酸

帕金森病(Parkinson disease，PD)是一種黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性缺失所引起的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，多為散發(fā)，近年來其發(fā)病機制中遺傳因素的作用越來越受到人們的重視。針對PD患者進行的基因組篩查發(fā)現(xiàn)，與PD關(guān)系最密切的連鎖區(qū)域是8號染色體短臂[1]，成纖維細胞生長因子20(fibroblast grow th factor 20，F(xiàn)GF20)正好位于此連鎖區(qū)域，且其編碼的蛋白在正常腦組織中具有明顯的神經(jīng)營養(yǎng)特性。正常腦組織尤其是小腦可見FGF20蛋白表達，可能對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育具有調(diào)節(jié)作用[2]。有研究發(fā)現(xiàn)FGF20基因多態(tài)性與阿爾茨海默癥和精神分裂癥相關(guān)[3]，提示FGF20可能在神經(jīng)退行性病變過程中發(fā)揮作用。本研究測定了136例PD患者及132名健康對照者FGF20基因rs1989754C/G、rs1721100C/G、rs2720208C/T 3個單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點的基因型分布情況，旨在探討FGF20基因SNP與PD的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2009年1月－2012年8月大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的PD患者136例(病例組)，其中男74例，女62例，年齡55～91(65.8±10.5)歲，簡易智能狀態(tài)評分(MMSE)25.53±3.21分，Hoehn-Yahr分期早期(Ⅰ－Ⅱ期)45例，中期(Ⅲ期)64例，晚期(Ⅳ－Ⅴ期)27例。所有入組患者均為遼寧地區(qū)漢族人，由2名或以上有經(jīng)驗的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師依據(jù)英國PD協(xié)會臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)通過病史、臨床癥狀及體格檢查進行確診[4]。同期健康體檢者132名(對照組)，其中男70名，女62名，年齡52～88(64.5±10.0)歲，所有入組者均為漢族，病史詢問、體格檢查及實驗室檢查均未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)或精神疾患。病例組及對照組男女比例及年齡差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。所有受試對象均知情同意，并經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會同意。

1.2 實驗方法 使用傳統(tǒng)的酚/氯仿法從外周血標(biāo)本提取基因組DNA。rs1989754C/G位點引物如下：上游5'-GCCGGAGGTATTCTGAAACA-3'，下游5'-TGAGGTTCCCTCAGCTCCTA-3'；rs1721100C/G和rs2720208C/T位點鄰近，使用同一對引物：上游5'-CCAGGTCCAAGAGGCATCAG-3'，下游5'-AG TAAACATAATCCAGAGAGGTGAGG-3'。引物合成由上海生工公司完成。采用50μl反應(yīng)體系，包括2×Taq M asterM ix 25μl，模板DNA 2μl，引物各2μl，去離子水19μl。反應(yīng)過程：94℃預(yù)變性5m in；94℃ 30s，60℃ 30s，72℃ 40s，共36個循環(huán)；72℃延伸10m in。PCR產(chǎn)物經(jīng)ABI 3730xl自動測序儀(ABI公司，美國)直接測序。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 16.0軟件包進行統(tǒng)計分析，基因型和等位基因頻率采用直接計數(shù)法，病例組與對照組間基因型及等位基因頻率的比較采用χ2檢驗，SNP與患者臨床資料的相關(guān)性分析采用logistic回歸分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

病例組與對照組rs1989754C/G、rs1721100C/G以及rs2720208C/T 3個SNP位點基因型的分布均符合Hardy-Weinberg平衡。

2.1 SNP rs1989754C/G位點檢測結(jié)果 病例組和對照組FGF20基因rs1989754C/G位點等位基因頻率分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.012)，基因型分布差異也有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.036，表1)。統(tǒng)計結(jié)果提示rs1989754C/G多態(tài)是PD的一個危險因素。確切l(wèi)ogistic回歸顯示rs1989754C/G不受年齡(P=0.343)或性別(P=0.123)的影響。

表1 SNP rs1989754C/G位點基因型分布及等位基因頻率[例(%)]Tab.1 Genotypes distribution and alleles frequencies of SNP rs1989754C/G in PD patients and control group [case (%)]

2.2 SNP rs1721100C/G位點檢測結(jié)果 病例組和對照組FGF20基因rs1721100C/G位點等位基因頻率分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.011)，基因型分布差異也有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.034，表2)。統(tǒng)計結(jié)果提示rs1721100C/G多態(tài)是PD的一個危險因素。

表2 SNP rs1721100C/G位點基因型分布及等位基因頻率[例(%)]Tab.2 Genotypes distribution and alleles frequencies of SNP rs1721100C/G in PD patients and control group [case (%)]

2.3 SNP rs2720208C/T位點檢測結(jié)果 與rs1721100C/G鄰近的rs2720208C/T位點測序結(jié)果顯示，病例組和對照組等位基因頻率及基因型差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(表3)。

2.4 rs1989754C/G和rs1721100C/G位點多態(tài)性與PD分期的相關(guān)性分析 Logistic回歸分析顯示，早、中、晚期PD患者中rs1989754C/G和rs1721100C/G位點的基因型分布差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05，表4)。

表3 SNP rs2720208C/T位點基因型分布及等位基因頻率[例(%)]Tab.3 Genotypes distribution and alleles frequencies of SNP rs2720208C/T in PD patients and control group [case (%)]

表4 SNP rs1989754C/G和rs1721100C/G位點基因型分布與PD分期的關(guān)系[例(%)]Tab.4 Relationship between PD clinical stage and genotypes distribution of SNP rs1989754C/G and rs1721100C/G [case (%)]

3 討 論

PD的發(fā)病機制涉及環(huán)境及遺傳因素。FGF20基因定位于人類染色體 8p21.3-8p22，該區(qū)域與PD密切相關(guān)。FGF20及其家族成員在胚胎組織及成人組織中均見表達，在大腦發(fā)育及細胞穩(wěn)態(tài)維持中發(fā)揮重要作用[5]。有研究提示在細胞培養(yǎng)過程中，F(xiàn)GF20作為一種神經(jīng)活性因子可顯著提高多巴胺能細胞的存活能力，促進培養(yǎng)的細胞分化為多巴胺能神經(jīng)元，并能減輕模型動物的帕金森癥狀[6-7]。FGF20還可通過與其受體FGFR-1c結(jié)合來發(fā)揮其神經(jīng)活性效應(yīng)[1]。鑒于FGF20對多巴胺能神經(jīng)元存活的重要作用，可以將FGF20作為PD的候選易感基因。

國外研究證實FGF20基因定位于內(nèi)含子和3'非編碼區(qū)的SNP是PD的危險因素[8]，但在芬蘭和希臘人中未得到相同的結(jié)論[9]，這些矛盾的結(jié)果有待進一步研究探討。目前國內(nèi)尚未見FGF20基因多態(tài)性與PD相關(guān)性方面的報道。

本研究檢測了3個SNP位點，其中rs1989754C/ G位于第一內(nèi)含子，靠近第一外顯子，另外2個位點位于FGF20基因的3'非編碼區(qū)(3'-UTR)。檢測結(jié)果顯示rs1989754C/G和rs1721100C/G這2個SNP與PD相關(guān)，是PD的危險因素。rs1721100C/G 3'-URT區(qū)的SNP是PD的危險因素，SNP位點核苷酸改變會破壞m icroRNA-433的結(jié)合位點，從而上調(diào)FGF20 mRNA的翻譯。FGF20 mRNA翻譯量的增加可促進α突觸核蛋白的表達，而后者是構(gòu)成PD病理性標(biāo)志物L(fēng)ewy小體的主要成分。

近年來隨著分子遺傳學(xué)研究的深入，對基因內(nèi)含子的功能有了許多新認識[10]，內(nèi)含子區(qū)的剪接信號可能對mRNA的轉(zhuǎn)錄起調(diào)節(jié)作用，內(nèi)含子區(qū)的基因多態(tài)性可能影響基因的表達水平。本研究結(jié)果顯示內(nèi)含子的SNP與PD存在相關(guān)性，可能是PD的潛在危險因素，提示在今后的研究中應(yīng)重視內(nèi)含子的功能。

有報道稱FGF20和MAOB基因的SNP多態(tài)性存在相互作用，二者在PD的遺傳機制中具有重要意義[11]。MAOB基因編碼蛋白為黃素單胺氧化酶家族成員，是一種定位于線粒體外膜的酶，可調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)活性及血管活性胺類物質(zhì)的代謝。MAOB基因多態(tài)性是PD的危險因素之一，F(xiàn)GF20和MAOB同樣參與多巴胺生物旁路，兩種基因遺傳多態(tài)的相關(guān)性表明生物學(xué)相互作用模型在PD危險因素的預(yù)測中具有潛在作用。

綜上所述，本研究對遼寧地區(qū)漢族人群FGF20基因多態(tài)性進行分析，結(jié)果顯示其多態(tài)性位點rs1989754C/G、rs1721100C/G是PD的危險因素，與PD的發(fā)病風(fēng)險具有相關(guān)性。

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Correlation analysis between single nucleotide polymorphisms of fibroblast growth factor 20(FGF20) gene and Parkinson disease

LEI Yang1, QI Zhong-hua1*, MOU Wen-song2, WANG Zhe11Department of Neurology, First Affiliated Hospital of Dalian Medical University, Dalian, Liaoning 116011, China
2Department of Neurology, Dalian Economic and Technological Development Area Hospital, Dalian, Liaoning 116000, China
*

, E-mail: qzhdl770716@126.com

ObjectiveTo explore the correlation between the single-nucleotide polymorphism (SNP) of fibroblast grow th factor 20 (FGF20) gene and Parkinson disease (PD) in Chinese Han population in Liaoning province.MethodsOne hundred and thirty-six PD patients hospitalized in First Affiliated Hospital of Dalian Medical University from Jan 2009 to Aug 2012, and 132 healthy controls at the corresponding period were involved in this study.The genotypes of 3 SNP sites (rs1989754C/G, rs1721100C/G and rs2720208C/T) in FGF20 were determ ined by PCR combined w ith direct sequencing, and the results were analyzed statistically.ResultsThe genotype distribution of 3 SNP sites both in PD patients and controls were in Hardy-Weinberg equilibrium.Statistical analysis revealed that there were significant differences in genotype distribution and allele frequency of rs1989754C/G site between PD patients (CC 18.38%, CG 52.94%, GG 28.68%; C 44.85%, G 55.15%) and controls (CC 30.30%, CG 53.79%, GG 18.94%; C 55.68%, G 44.32%), and of rs1721100C/G site in PD patients (CC 22.06%, CG 52.21%, GG 25.74%; C 48.16%, G 51.84%) and controls (CC 33.33%, CG 51.52%, GG 15.15%; C 59.09%, G 40.91%).There was no significant difference in genotype distribution and allele frequency of rs2720208C/T site between PD patients (CC 71.32%, CT 19.85%, TT 8.82%; C 81.25%, T 18.75%) and controls (CC 65.15%, CT 23.48%, TT 11.36%; C 76.89%, T 23.11%).Conclusion The SNPs of rs1989754 and rs1721100 sites in FGF20 may be a risk factors for PD in Han nationality in Liaoning province.

Parkinson disease; fibroblast grow th factor 20; polymorphism, single nucleotide

R742.5

0577-7402(2014)02-0129-04

10.11855/j.issn.0577-7402.2014.02.10

2013-09-27；

2013-12-06)

(責(zé)任編輯：胡全兵)

This work was supported by the Public Relation Project of Science and Technology Department of Liaoning Province (2011225013)

遼寧省科技廳社會發(fā)展攻關(guān)計劃(2011225013)

雷陽，醫(yī)學(xué)碩士，副教授。主要從事腦血管疾病及神經(jīng)超聲方面的研究

116011 遼寧大連 大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(雷陽、齊中華、王哲)；116000 遼寧大連 大連開發(fā)區(qū)醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(牟文松)

齊中華，E-mail：qzhdl770716@126.com