廣西人群白細(xì)胞介素31基因rs10847385A/C遺傳多態(tài)性研究

吳成將等

【摘要】 目的 了解白細(xì)胞介素31（IL31）基因單核苷酸多態(tài)性（SNP）各等位基因和基因型在廣西地區(qū)人群中的分布頻率，同時(shí)比較其在不同種族人群之間分布的差異。

方法 采用單堿基延伸的PCR技術(shù)（PCRSBE），對(duì)來自廣西各地區(qū)的197例健康人群的IL31基因rs10847385A/C多態(tài)性進(jìn)行了檢測(cè)，并將結(jié)果同人類基因組計(jì)劃公布的歐洲人、非洲人、日本人和中國北京人等四個(gè)種族人群的SNP分型數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，分析不同種族人群的等位基因和基因型分布頻率的差異。

結(jié)果 在中國廣西地區(qū)人群中存在著IL31基因rs10847385A/C多態(tài)性。其等位基因和基因型分布頻率在男女組間比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>005），但該多態(tài)性位點(diǎn)等位基因和基因型的分布頻率與非洲和日本人群比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<005），而與歐洲和中國北京人群相比，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>005）。

結(jié)論 在中國廣西人群中存在IL31基因多態(tài)性，且與性別不存在相關(guān)性，但與其他種族人群比較存在顯著差異，這種差異可能導(dǎo)致一些疾病在不同種族間的發(fā)病率和臨床表現(xiàn)存在顯著不同。

【關(guān)鍵詞】 IL31基因；單核苷酸多態(tài)性；種族

中圖分類號(hào)：R446.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.10031383.2014.06.001

白細(xì)胞介素31（IL31）屬于IL6細(xì)胞因子家族成員，主要由活化的Th2細(xì)胞產(chǎn)生，在活化的CD4+T細(xì)胞中有較高的表達(dá)，激活的CD8+T細(xì)胞僅有低水平表達(dá)，其通過介導(dǎo)其他細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)的表達(dá)，刺激成纖維細(xì)胞增殖，發(fā)揮促臟器炎癥的作用，此外還具有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖分化、促進(jìn)造血等多種生物學(xué)功能[1～3]。分子遺傳學(xué)研究表明，IL31基因定位于12q24.31全長904 bp，開放閱讀框495 bp，編碼一條由164個(gè)氨基酸殘基組成的多肽鏈。IL31存在著單核苷酸多態(tài)性且有關(guān)IL31基因多態(tài)性與非過敏性濕疹等多種疾病的研究國外已有文獻(xiàn)報(bào)道[4]，但尚未見其在廣西人群中的研究，而廣西是壯族、漢族、瑤族、苗族、侗族等多個(gè)民族的聚居之地，研究IL31基因多態(tài)性在廣西人群中的分布規(guī)律具有非常重要的意義。筆者采用單堿基延伸的PCR技術(shù)（PCRSBE）對(duì)來自廣西地區(qū)的197例健康人群中IL31基因單核苷酸多態(tài)性（SNP）進(jìn)行了研究，并將結(jié)果同人類基因組計(jì)劃（Hapmap）公布的4個(gè)種族人群（歐洲人、非洲人、日本人和中國北京人）的SNP分型數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以探討在不同種族健康人群中基因多態(tài)性的分布差異，從而為人類學(xué)和群體遺傳學(xué)等的研究奠定基礎(chǔ)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

隨機(jī)選取在我院體檢健康并且來自廣西地區(qū)，相互間無血緣關(guān)系的個(gè)體197例，其中男116例，女81例；年齡25～84歲。所有對(duì)象的各項(xiàng)臨床和實(shí)驗(yàn)室檢查數(shù)據(jù)均在正常范圍內(nèi)。

1.2 方法

1.2.1 基因組DNA提取

用EDTAK2抗凝管采集以上對(duì)象的靜脈血2 ml，白細(xì)胞基因組DNA的提取方法，參照已建立的改良碘化鈉法[5]。

1.2.2 引物設(shè)計(jì)與合成

根據(jù)IL31基因rs

10847385A/C位點(diǎn)多態(tài)性和已知的DNA序列用在線Primer3 軟件（http：//frodo.wi.mit.edu/cgi-bin/primer3/primer3www.cgi）設(shè)計(jì)PCR引物，引物合成由上海天昊生物科技有限公司來完成。用于rs10847385A/C位點(diǎn)的上游引物序列為：5′ATCGTGCCTCTGCAATCTCAGG3′；下游引物序列為：5′AATTGCTTGA GCCCAGGAGACA3′；延伸引物序列為：5′TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTACAAGGATTTCAAGCAAT AACTCTGGA3′。

1.2.3 PCR擴(kuò)增

IL31的PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系共為20 μL，其中包含了10×PCR緩沖液2.0 μL，0.3 mmol/L dNTPs 2.0 μL，上游引物和下游引物各1.0 μL，模板DNA1.0 μL，TaqDNA聚合酶1.0 U，不足體積均用滅菌雙蒸水補(bǔ)足至20 μL。PCR產(chǎn)物采用Qiagen公司的HotStarTaq進(jìn)行多重PCR來獲得，PCR產(chǎn)物通過蝦堿酶（SAP，from Promega）和外切酶I（EXO I，from Epicentre）純化后用ABI公司的SNaPshot Multiplex kit來進(jìn)行延伸反應(yīng)。延伸的產(chǎn)物用蝦堿酶（SAP，from Promega）純化后在ABI3730XL上樣。用GeneMapper4.1（Appliedbiosystems）來分析SNP分型。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 11.5軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。各等位基因和基因型分布頻率均采用直接計(jì)數(shù)法計(jì)算，各組間等位基因和基因型分布的頻率比較采用χ2檢驗(yàn)，P<005為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 IL31基因型檢測(cè)結(jié)果

IL31基因rs108

47385A/C多態(tài)性，經(jīng)PCR擴(kuò)增后的產(chǎn)物片段大小分別為180bp。SNP分型結(jié)果顯示rs10847385A/C位點(diǎn)存在著AA、AC和CC三種基因型?；驕y(cè)序再一次驗(yàn)證了我們的檢測(cè)結(jié)果，見圖1A、B、C。

圖1 IL31基因rs10847385A/C測(cè)序圖注：A、B、C分別為AA、AC、CC基因型；箭頭所指為基因突變位點(diǎn)。

2.2 IL31基因多態(tài)性在廣西健康人群中的分布

經(jīng)χ2檢驗(yàn)分析，結(jié)果顯示IL31基因rs10847385A/C位點(diǎn)的等位基因和基因型分布頻率均符合HardyWein berg遺傳平衡，說明我們所選取的研究對(duì)象具有一定的群體代表性。其中rs10847385A/C位點(diǎn)以AA基因型出現(xiàn)頻率最高占75.1%，其等位基因頻率以A型最高占85.5%。其等位基因和基因型分布頻率在男女之間比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>005）。見表1。

2.3 IL31基因多態(tài)性在不同種族人群間的比較

將廣西人IL31基因rs10847385A/C多態(tài)性分布頻率同人類基因組計(jì)劃（Hapmap）公布的四個(gè)種族人群的SNP分型數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)rs10847385A/C 多態(tài)性位點(diǎn)等位基因和基因型分布的頻率與非洲人、日本人比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<005），而與歐洲人、北京人比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>005）。見表2。

3 討論

IL31屬于短鏈細(xì)胞因子家族，為一具有4個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)的細(xì)胞因子，主要表達(dá)在活化的淋巴細(xì)胞，在腎、骨髓、胸腺、小腸等組織中也有少量表達(dá)[6]。生理狀態(tài)下，IL31基因表達(dá)水平較低，但在炎癥反應(yīng)時(shí)表達(dá)水平較高，主要由激活的T細(xì)胞產(chǎn)生。IL31與其功能受體復(fù)合物結(jié)合后，可以不同程度地激活JAKSTAT、MAPK 和 Pi3K/Akt 三條通路進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，發(fā)揮諸如調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖分化、促進(jìn)造血、誘導(dǎo)炎性細(xì)胞因子和趨化因子分泌、參與和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)等生物學(xué)功能[7～9]。IL31基因定位于12q24.31，全長904bp，含3個(gè)外顯子，開放閱讀框495bp，編碼一條由164個(gè)氨基酸殘基組成的多肽鏈，成熟的IL31蛋白分子含有141個(gè)氨基酸，在皮膚炎癥發(fā)生中發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)，IL31基因存在單核苷酸多態(tài)性，這種基因多態(tài)性可能影響到IL31基因的功能，進(jìn)一步可能會(huì)對(duì)IL31基因多態(tài)性同某些相關(guān)疾病的發(fā)生和發(fā)展產(chǎn)生一定的影響，已有研究表明IL31基因多態(tài)性可能是哮喘[10]、瘙癢癥和過敏性皮炎[11]、 過敏性濕疹[12]等疾病的危險(xiǎn)因素。因此，分析 IL31基因多態(tài)性在不同種族健康人群中的分布規(guī)律，是更進(jìn)一步研究IL31基因多態(tài)性與一些相關(guān)疾病的發(fā)生和發(fā)展的基礎(chǔ)。

利用單堿基延伸PCR（PCRSBE）技術(shù)，我們對(duì)來自廣西各地區(qū)人群的IL31基因rs10847385A/C多態(tài)性位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示，在所觀察的人群中，廣西人群rs10847385A/C多態(tài)性位點(diǎn)存在AA、AC和CC三種基因型，其頻率分別為75.1%、20.8%和4.1%；等位基因A和C頻率分別為85.5% 和145%。更進(jìn)一步研究分析發(fā)現(xiàn)IL31基因rs10847385A/C多態(tài)性位點(diǎn)等位基因和基因型分布頻率在男女之間比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>005），提示該位點(diǎn)多態(tài)性分布頻率同性別沒有相關(guān)性。將中國廣西地區(qū)人群與歐洲、非洲、日本和中國北京等人群基因多態(tài)性研究結(jié)果比較分析發(fā)現(xiàn)，我國廣西健康人群中IL31基因rs10847385A/C多態(tài)性位點(diǎn)等位基因和基因型分布的頻率與非洲人、日本人比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<005），而與歐洲人、中國北京人比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>005），提示IL31基因的等位基因和基因型分布頻率在不同種族間存在明顯差異，這可能與其所處地理環(huán)境、飲食習(xí)慣及生活方式等產(chǎn)生的影響有關(guān)。

總之，對(duì)中國廣西人群IL31基因rs10847385

A/C位點(diǎn)多態(tài)性的研究分析，不僅為研究IL31多態(tài)性與相關(guān)疾病的發(fā)生和發(fā)展提供了重要的分子遺傳學(xué)數(shù)據(jù)，而且為進(jìn)一步從基因水平解釋某些疾病的發(fā)病機(jī)制提供了基礎(chǔ)性的資料。

參 考 文 獻(xiàn)

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（編輯：梁明佩）