維生素D受體基因多態(tài)性在慢性腎臟病中的研究進展

李靜靜(綜述)，司曉蕓(審校)

(武漢大學中南醫(yī)院腎內(nèi)科，武漢 430071)

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維生素D受體基因多態(tài)性在慢性腎臟病中的研究進展

李靜靜△(綜述)，司曉蕓※(審校)

(武漢大學中南醫(yī)院腎內(nèi)科，武漢 430071)

摘要：維生素D受體(VDR)是一種廣泛分布于各種細胞的核因子，其通過與配體特異結合，調(diào)控多種基因的表達，從而發(fā)揮生物學效應。目前越來越多的研究顯示慢性腎臟病的發(fā)生與VDR基因多態(tài)性相關，不同的VDR基因型組合、基因型及等位基因表現(xiàn)出不同的慢性腎臟病易患性，其作用機制尚不清楚，可能與VDR數(shù)目、活性和活性維生素D有關，需要深入研究。

關鍵詞：慢性腎臟病;維生素D；維生素D基因多態(tài)性

自1994年Morrison等[1]首次報道維生素D受體(vitamin D receptor,VDR)基因多態(tài)性與骨密度的關系以來，對VDR基因多態(tài)性與糖尿病、骨質疏松、佝僂病、結核、乙型肝炎、慢性腎臟病的研究一直是學者們關注的熱點。慢性腎臟病是由各種原因引起的慢性腎臟結構和功能障礙的一類疾病，其發(fā)生、發(fā)展是環(huán)境因素和遺傳因素共同作用的結果。隨著遺傳研究技術不斷進展，與慢性腎臟病相關的遺傳證據(jù)越來越多，其中包括VDR單核苷酸多態(tài)性對慢性腎臟病的影響。現(xiàn)主要對VDR基因多態(tài)性在慢性腎臟病中的研究進展予以綜述。

1VDR基因及其多態(tài)性

人的VDR基因位于第12號染色體長臂1區(qū)3帶上，全長約75 kb，由9個外顯子及8個內(nèi)含子組成，國家中心數(shù)據(jù)庫已列入30多個單核苷酸多態(tài)性位點，其中研究較多的有Fok Ⅰ(rs10735810)、Bsm Ⅰ(rs1544410)、Apa Ⅰ(rs7975232)和Taq Ⅰ(rs731236) 4個位點，分別位于轉錄起始位點、第Ⅷ內(nèi)含子、第Ⅷ內(nèi)含子和第Ⅸ外顯子[2]。用f、b、a、t 表示存在這4 種內(nèi)切酶的多態(tài)性位點，用F、B、A、T 表示缺乏這4 種內(nèi)切酶的多態(tài)性位點[3]。有研究認為VDR 基因多態(tài)性通過干擾VDR 基因信使RNA表達與剪接，使信使RNA質量和穩(wěn)定性受影響，引起VDR蛋白質數(shù)目和(或)活性的差異，進一步通過VDR 蛋白與靶基因間反式作用發(fā)揮生物學效應[4]。

2VDR基因多態(tài)性與慢性腎臟病

2.1VDR基因多態(tài)性與糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)DN是導致慢性腎臟病的重要原因之一，而流行病學資料顯示，并非所有的糖尿病患者都會發(fā)生腎臟損害，而且部分DN的發(fā)生不完全和高血糖直接相關；除高血糖和胰島素抵抗這兩個重要因素外，DN的發(fā)生還與遺傳因素有關[5]。大量的研究證實，活性維生素D可以通過抗炎癥反應、抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)、抑制系膜細胞增殖和足細胞丟失、保護內(nèi)皮細胞、減少尿蛋白、抑制腎小管間質纖維化而發(fā)揮腎臟保護作用[6]。而活性維生素D主要通過與VDR結合發(fā)揮生物效應，因此VDR基因多態(tài)性可能通過影響活性維生素D生物效應的發(fā)揮，從而導致DN的發(fā)生。

2005年李慧敏等[7]將VDR基因作為DN的候選基因，探討Fok Ⅰ基因多態(tài)性與中國漢族人群DN之間的關系，發(fā)現(xiàn)健康組、2型糖尿病組(正常尿蛋白組、微尿蛋白組和大量尿蛋白組)間VDR基因型頻率和等位基因頻率分布差異均有統(tǒng)計學意義，等位基因f與尿蛋白的發(fā)生相關聯(lián)，而等位基因F與異常白蛋白尿的發(fā)生呈負關聯(lián),提示等位基因f是DN的易患基因，是DN的危險因素。國外有研究顯示TaqⅠ外顯子9的等位基因在DN和非腎病的個體中差異有統(tǒng)計學意義，而Apa Ⅰ 在兩組差異無統(tǒng)計學意義，提示Taq Ⅰ 外顯子9的等位基因對2型糖尿病的發(fā)病機制發(fā)揮重要作用[8]。Vedralová等[9]發(fā)現(xiàn)DN組和正常組的VDR基因FokⅠ顯著不同：DN組BBFFAATt 基因型頻率高于正常組，且BBFFAaTt型在2型糖尿病中較多。Zhang等[10]對中國漢族人群VDR基因BsmⅠ/ApaⅠ多態(tài)性和DN的關系的研究發(fā)現(xiàn)等位基因B和2型糖尿病大量蛋白尿有關，可能是早期DN的危險因子，而ApaⅠ與DN無相關性。以上這些研究表明DN的發(fā)生與VDR基因多態(tài)性存在相關性。

2.2VDR基因多態(tài)性與肥胖相關性腎病隨著生活水平的不斷提高，肥胖癥患者越來越多，其并發(fā)癥也開始受到人們的關注，目前研究認為脂質代謝異常是肥胖相關性腎病的主要原因[11]。Liu等[12]的大規(guī)模隨訪研究發(fā)現(xiàn)，高血脂增加了中老年人發(fā)生慢性腎臟疾病的風險，高膽固醇在降低腎小球濾過率和增加蛋白尿發(fā)生的風險中發(fā)揮重要的作用。祁曉平等[13]觀察到1,25-(OH)2D3可使血漿膽固醇、三酰甘油和低密度脂蛋白膽固醇水平降低，高密度脂蛋白水平升高?？梢姼咧蓪е履I臟損害，維生素D及其類似物可通過降低血脂達到保護腎臟的作用。對于維生素D降脂的機制，有研究發(fā)現(xiàn)，在胰島素誘導基因2的啟動子中有一個維生素D反應元件，并發(fā)現(xiàn)VDR可識別并結合該維生素D反應元件，激活基因轉錄，促進胰島素誘導基因2表達，阻斷膽固醇的合成，從而發(fā)揮調(diào)節(jié)脂質代謝的作用[14]。最新的研究顯示，小分子異源二聚體伴侶是膽固醇7α-羥化酶轉錄抑制因子類法尼醇X受體的正向調(diào)節(jié)靶基因，在小分子異源體伴侶啟動子鄰近區(qū)亦有維生素D反應元件，VDR可通過抑制肝臟細胞小分子異源體伴侶基因啟動子活性，降低類法尼醇X受體的轉錄，進而提高7α-羥化酶水平，降低膽固醇[15]。陳曉穎等[16]在探討寧夏農(nóng)村人VDR基因多態(tài)性與脂質代謝異常的關系中發(fā)現(xiàn)VDR基因rs2228570位點A等位基因、超重(體質指數(shù)≥24.0 kg/m2)是脂代謝異常的獨立危險因素。希臘的一項研究發(fā)現(xiàn)VDR基因TaqⅠ位點T等位基因與肥胖相關，每個等位基因可將體質指數(shù)提高3 kg/m2[17]。

2.3VDR基因多態(tài)性與高血壓腎損害高血壓病的發(fā)病與腎臟關系密切，腎臟既是血壓調(diào)節(jié)的重要器官，同時也是高血壓損害的重要靶器官之一。Kulah等[18]探討VDR基因型與原發(fā)性高血壓靶器官損傷的相關性時發(fā)現(xiàn)，在原發(fā)性高血壓人群中，F(xiàn)f和ff基因型患者的維生素D水平與24 h動態(tài)血壓的平均值呈負相關，血清胱抑素C水平在非FF基因型組升高，而BsmⅠ和ApaⅠ組的生化指標及體格檢查之間的差異均無統(tǒng)計學意義，提示等位基因f可能在高血壓腎臟損害方面起作用。Swapna等[19]研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)okⅠ在高血壓組和正常組的分布及頻率顯著不同，F(xiàn)F基因型和等位基因F發(fā)生高血壓的風險更大，可能與VDR提高腎素和血管緊張素Ⅱ表達，導致高血壓的發(fā)生有關。美國一項VDR和男性高血壓發(fā)病風險的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，與VDR基因 BsmⅠ bb基因攜帶者相比Bb或BB基因攜帶者發(fā)生高血壓危險比為1.25 (95%CI1.04～1.51)；在VDR FokⅠ基因多態(tài)性方面，與整體FF和Ff基因攜帶者相比ff基因攜帶者發(fā)生高血壓風險比為1.32(95%CI1. 03～1.70)；血漿1,25-(OH)2D3和高血壓發(fā)生風險之間的關系并沒有因為VDR基因BsmⅠ和FokⅠ基因多態(tài)性而有所不同；提示1, 25-(OH)2D3和高血壓發(fā)生風險呈負相關，而BsmⅠ/FokⅠ多態(tài)性與高血壓發(fā)生風險之間具有潛在關聯(lián)[20]。

2.4VDR基因多態(tài)性與狼瘡性腎炎系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus，SLE)是一種具有廣譜臨床和免疫學異常的自身免疫性疾病，而SLE患者幾乎都有腎臟損害。羅雄燕等[2,21]對VDR基因多態(tài)性和SLE腎臟損害的一系列研究發(fā)現(xiàn),VDR BsmⅠ基因多態(tài)性與SLE發(fā)病易患性無關，但B等位基因陽性患者更容易發(fā)生腎臟損害，可能與B等位基因下調(diào)SLE患者的VDR 信使 RNA表達有關；而VDR基因 FokⅠ與SLE易患性有關，攜帶F等位基因的患者更容易發(fā)生漿膜炎和產(chǎn)生抗ds-DNA抗體和抗Sm抗體等自身抗體，可能與F等位基因下調(diào)SLE患者的VDR 信使 RNA表達有關，但腎臟受累的發(fā)生率在FokⅠ不同基因型患者之間差異無統(tǒng)計學意義，提示FokⅠ多態(tài)性與SLE腎臟損害無相關性。而Emerah和El-shal[22]對107例SLE患者進行VDR基因多態(tài)性的分析，發(fā)現(xiàn)AA、BB、FF基因型和狼瘡性腎炎有關，且ff基因型的1,25-(OH)2D3水平較FF基因型低，而腎臟損害與1,25-(OH)2D3水平降低亦有關。VDR基因BsmⅠ與狼瘡腎炎的研究顯示,等位基因B的頻率在SLE組顯著增加，且等位基因B與狼瘡性腎炎和抗核抗體的產(chǎn)生有關,有等位基因B的患者VDR 信使RNA水平較無等位基因B的患者低，提示等位基因B可能是狼瘡性腎炎的易患基因[23]。以上研究表明VDR基因的變異可能通過降低1,25-(OH)2D3或VDR 信使RNA水平，從而影響維生素D的抗炎、調(diào)節(jié)免疫的作用。

2.5VDR基因多態(tài)性與繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(secondary hyperparathyroidism，SHPT)SHPT是慢性腎衰竭最常見的并發(fā)癥之一。臨床上通常用活性維生素D補充鈣劑、降低血磷來治療SHPT。Howard等[24]用1,25-(OH)2D3治療SHPT時發(fā)現(xiàn)不同VDR基因型人群的血清骨鈣素和全段甲狀旁腺激素(intact parathyroid hormone,iPTH)存在差異，表明VDR基因型影響了1,25-(OH)2D3對甲狀旁腺的作用。研究表明，慢性腎衰竭導致的SHPT患者甲狀旁腺VDR表達明顯減少，提示嚴重SHPT患者甲狀旁腺VDR明顯減少可能是導致患者對維生素D制劑抵抗的重要原因[25]。Fernandez等[4]對162例維持性血液透析患者VDR基因行多態(tài)性檢測，發(fā)現(xiàn)低iPTH組BB基因型和B等位基因頻率顯著提高，提示VDR基因B等位基因可能是慢性腎衰竭不易發(fā)生SHPT的保護因素。1999年我國學者在探討VDR基因B/b多態(tài)性與慢性腎衰竭SHPT的關系中發(fā)現(xiàn)正常人群與慢性腎衰竭患者BB、Bb、bb基因型及B、b等位基因分布差異無統(tǒng)計學意義，而慢性腎衰竭高iPTH組與低iPTH組相比，BB基因型和B等位基因的頻率明顯降低，bb基因型和b等位基因的頻率明顯升高，證實中國漢族慢性腎衰竭患者不同iPTH水平與VDR基因B/b多態(tài)性有一定關聯(lián)，亦提示B等位基因的保護作用[26]。

還有研究表明VDR基因ApaⅠ多態(tài)性與SHPT亦存在關系，日本對129例終末期腎臟病患者進行ApaⅠ和BsmⅠ多態(tài)性分析，發(fā)現(xiàn)aa基因型組的iPTH水平高出A等位基因組和Aa基因型組兩倍，而ApaⅠ基因多態(tài)性比BsmⅠ基因多態(tài)性更具有意義，表明等位基因a可能與SHPT的發(fā)生有關，他們亦發(fā)現(xiàn)aa基因型的患者對鈣離子的變化更敏感[27]?？赏茢郪DR基因多態(tài)性可能通過影響慢性腎衰竭患者甲狀旁腺對細胞外鈣離子變化的反應性，從而進一步影響SHPT的發(fā)生、發(fā)展。

2.6VDR基因多態(tài)性與慢性腎衰竭心血管并發(fā)癥慢性腎衰竭患者的預期壽命與心血管疾病的發(fā)生密切相關，多項研究顯示，活性維生素D或VDR激動劑有助于抗動脈粥樣硬化、改善心血管鈣化和心肌細胞肥大[28]；但是，也有研究表明，活性維生素D可能增加鈣磷乘積從而導致血管和組織硬化，繼而多臟器功能受損和更差的預后[29]。由于研究的不一致性，可推測VDR等位基因多態(tài)性在心血管疾病中的作用不能忽視。Teitcher等[30]通過檢測74例以左心室肥厚、動脈中膜鈣化、進行性腎衰竭、神經(jīng)病變特征的Fabry病患者VDR 4種等位基因后發(fā)現(xiàn)，TaqⅠ tt 基因型與TT基因型相比，具有更好的心腎保護作用，臨床癥狀明顯減輕；而T-A-f-B和t-a-F-b 基因型組合則提示加重的臟器損傷和功能異常。Ortlepp等[31]比較了100 例主動瓣狹窄伴鈣化患者與正常對照組間BsmⅠ等位基因的表達，結果發(fā)現(xiàn)等位基因B與主動脈瓣狹窄伴鈣化顯著相關。

3小結

隨著對維生素D及VDR的研究范圍越來越廣，人們發(fā)現(xiàn)維生素D是一種激素而不是維生素。其在調(diào)節(jié)鈣磷代謝、調(diào)節(jié)糖脂代謝、抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)、保護心血管系統(tǒng)、調(diào)節(jié)免疫及細胞增殖分化等方面起重要作用。隨著分子生物學技術的不斷發(fā)展，VDR基因多態(tài)性在慢性腎臟病易患性方面越來越受到重視，但其對慢性腎臟病發(fā)病易患性的作用機制目前并不清楚，需要繼續(xù)深入研究。

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Research Progress of Vitamin D Receptor Gene Polymorphism in Chronic Kidney DiseasesLIJing-jing,SIXiao-yun.(DepartmentofNephrology,ZhongnanHospitalofWuhanUniversity,Wuhan430071,China)

Abstract：Vitamin D receptor(VDR) is a nuclear receptor widely distributed in various cells which can regulate the expression of many kinds of genes by combining with its ligand.There is a growing number of studies about chronic kidney diseases(CKD) and VDR genes polymorphisms,i.e.different VDR gene combination,different genotypes and alleles present different susceptibilities to CKD.Its detailed mechanism may be concerned with the number and activity of VDR and activated vitamin D,which needs further researches.

Key words:Chronic kidney disease; Vitamin D; Vitamin D receptor gene polymorphism

收稿日期：2014-07-21修回日期：2014-10-31編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.11.010

中圖分類號：R692

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)11-1945-04