長期移居高原的健康漢族人HIF-2α基因型分布變化及意義

余震坤，常榮，韓永建，陳單單，張曉菲

(1青海省人民醫(yī)院，西寧810007；2青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院)

長期移居高原的健康漢族人HIF-2α基因型分布變化及意義

余震坤1,2，常榮1，韓永建2，陳單單2，張曉菲2

(1青海省人民醫(yī)院，西寧810007；2青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院)

目的 探討長期移居高原的健康漢族人低氧誘導(dǎo)因子2α(HIF-2α)基因型分布變化及其意義。方法選擇39例移居高原(平均海拔約3 300米)且居住20年以上的健康漢族志愿者(青海漢族組)，采用Sanger基因測序法檢測其HIF-2α基因14個位點(rs1867785、rs2881324、rs11125068、rs11675441、rs10193827、rs13419896、rs4953360、rs4953361、rs7571879、rs7589621、rs7571218、rs7598371、rs7594912、rs1562453)的基因型，分別與45例北京健康漢族人(北京漢族組，來源于人類基因組單體型圖計劃數(shù)據(jù)庫)、47例青海健康藏族人(青海藏族組，來源于以往文獻)的基因型進行比較。結(jié)果青海漢族組和北京漢族組HIF-2α基因14個位點的基因型分布比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；與青海藏族組比較，青海漢族組和北京漢族組HIF-2α基因9個位點(rs11125068、rs11675441、rs10193827、rs13419896、rs4953360、rs4953361、rs7571879、rs7589621、rs7598371)的基因型分布比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。結(jié)論長期移居高原的健康漢族人與北京健康漢族人的HIF-2α基因型分布具有一致性，其對高原低氧環(huán)境的適應(yīng)能力與HIF-2α基因型分布無關(guān)。

低氧誘導(dǎo)因子2α；基因分布；高原健康漢族；人類基因組單體型圖計劃數(shù)據(jù)庫

青藏高原是世界最高的高原，世居在這里的藏族人及夏爾巴族人遺傳基因分布差異使其對低氧環(huán)境產(chǎn)生適應(yīng)性，也是環(huán)境對種群的適應(yīng)性選擇[1]。低氧誘導(dǎo)因子2α(HIF-2α，又稱EPAS1)基因為低氧適應(yīng)的主要遺傳基因之一，其多態(tài)性與低氧適應(yīng)密切相關(guān)。雖然漢族等其他平原族群移居至高原時容易繼發(fā)高原紅細胞增多癥、高原心臟病等慢性高原性疾病(簡稱慢性高原病)，但仍有部分漢族人移居于高原數(shù)十年未發(fā)生慢性高原病，其是否與HIF-2α基因型分布有關(guān)鮮見報道。為此，我們進行了如下研究。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2015年3～7月青海省人民醫(yī)院醫(yī)療隊支援青海省剛察縣(平均海拔3 300米)期間招募的39例健康漢族志愿者(青海漢族組)，男28例、女11例，年齡(53.13±9.38)歲，BMI 25.93±3.21；收縮壓(125.10±12.63)mmHg，舒張壓(81.41±5.92)mmHg，肺動脈收縮壓(22.47±3.67)mmHg；血紅蛋白(152.2±5.6)g/L，血氧飽和度91.79%±3.62%。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合高原健康人群診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]；②均由平原移居高原，且在高原居住20年以上；③無異族通婚史；④相互間無血緣關(guān)系；⑤無慢性呼吸及心臟疾病病史。采用《第六屆國際高原醫(yī)學(xué)和低氧生理學(xué)術(shù)大會頒布的慢性高原病青海診斷標(biāo)準(zhǔn)》[3]，排除合并慢性高原病者。本研究通過青海省人民醫(yī)院倫理委員會審核，受試對象均知情同意。

于人類基因組單體型圖計劃(HapMap)數(shù)據(jù)庫(ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/hapmap/)[4]中隨機選擇北京健康漢族人45例(北京漢族組)，男22例、女23例，年齡(41.23±11.12)歲。參照柯金坤等[5]的文獻，選擇青海健康藏族人47例(青海藏族組)。記錄北京漢族組和青海藏族組HIF-2α基因14個位點(rs1867785、rs2881324、rs11125068、rs11675441、rs10193827、rs13419896、rs4953360、rs4953361、rs7571879、rs7589621、rs7571218、rs7598371、rs7594912、rs1562453)基因型分布情況。

1.2 青海漢族組HIF-2α基因14個位點基因型檢測 采集青海漢族組晨起空腹外周靜脈血3 mL，EDTA試管抗凝，4 000 r/min離心10 min，分離中間白細胞層。按照全血DNA試劑盒(批號158389，德國Qiagen公司)標(biāo)準(zhǔn)步驟提取基因組DNA，采用瓊脂糖凝膠電泳對DNA進行質(zhì)檢，條帶清晰且無拖尾為合格。合格樣品送北京博奧晶典生物技術(shù)有限公司，檢測HIF-2α基因14個位點的基因型。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件。基因型遺傳代表性采用Hardy-Weinberg平衡定律檢驗；各組基因型頻率比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

青海漢族組、北京漢族組、青海藏族組HIF-2α基因14個位點的基因型經(jīng)Hardy-Weinberg平衡檢驗顯示均具有遺傳代表性(P均>0.05)。青海漢族組和北京漢族組HIF-2α基因14個位點的基因型分布比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；與青海藏族組比較，青海漢族組和北京漢族組HIF-2α基因9個位點(rs11125068、rs11675441、rs10193827、rs13419896、rs4953360、rs4953361、rs7571879、rs7589621、rs7598371)的基因型分布比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。三組HIF-2α基因14個位點基因型分布情況見表1。

3 討論

HIF-1由Semenza等[6]于1992年首次發(fā)現(xiàn)，具有促進紅細胞生成素(EPO)合成的作用。HIF-1是由α亞基和β亞基組成的異二聚體，分別為氧調(diào)節(jié)亞單位與結(jié)構(gòu)亞單位，在低氧環(huán)境中共同維持其穩(wěn)定性，主要作用是促進血管形成以及兒茶酚胺和EPO的生成。α亞基目前有三種同源體[7，8]，即HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α，其中HIF-1α、HIF-2α的結(jié)構(gòu)及功能具有相似性。青藏高原為低氧環(huán)境，機體內(nèi)的HIF-2α容易被過度激活，導(dǎo)致紅細胞增多、組織血管生成紊亂等病理改變，從而引發(fā)慢性高原病?；蚨鄳B(tài)性使得藏族人群能夠適應(yīng)高原低氧環(huán)境，不會因低氧環(huán)境而發(fā)生前述病理改變，是環(huán)境對其族群的正選擇。

HapMap是由日本、英國、加拿大、中國、尼日利亞和美國的科學(xué)家及資助機構(gòu)合作的國際項目，旨在確定人類遺傳基因的相似性和差異性，并繪制出揭示人類遺傳多態(tài)信息的“單體型圖”。HapMap標(biāo)簽單核苷酸分布(SNPs) 可作為科研的參考數(shù)據(jù)，科研人員將目的基因信息與HapMap數(shù)據(jù)庫進行比對，可能發(fā)現(xiàn)與人類健康、疾病和環(huán)境因素等相關(guān)的個體差異基因。該項目共取樣270例正常個體，其中45例為北京健康漢族人。國外多項研究均認為HapMap為實用的關(guān)聯(lián)分析工具，并廣泛應(yīng)用于不同族群基因分布的對比研究[9～11]?；蛐偷臋z測結(jié)果穩(wěn)定，只要檢測方法正確，一般不會因時間或人為因素的影響而導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生變化，因此本研究直接選擇既往柯金坤等[5]研究中47例青海健康藏族人的HIF-2α基因檢測結(jié)果作為對照。本研究結(jié)果顯示，青海漢族組和北京漢族組HIF-2α基因14個位點的基因型分布比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，與陳志軍等[12]研究結(jié)果一致，說明不同海拔的健康漢族人HIF-2α基因型分布差異具有一致性。青海藏族和青海漢族組HIF-2α基因9個位點(rs11125068、rs11675441、rs10193827、rs13419896、rs4953360、rs4953361、rs7571879、rs7589621、rs7598371)的基因型分布比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，說明高原健康漢族能耐受低氧環(huán)境可能與HIF-2α的基因多態(tài)性無關(guān)。

表1 三組HIF-2α基因14個位點基因型分布情況

此外，與低氧密切相關(guān)的基因還有EGLNl、PPARA、CYPl7AI、CYP2E1、HOMX2和EDNRA等[13]，長期移居高原的健康漢族人對低氧環(huán)境的適應(yīng)是否與上述基因相關(guān)還需進一步研究。

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國家自然科學(xué)基金資助項目(81360301)；青海省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃資助項目(2013-Z-743)。

常榮(E-mail: qhschangrong@126.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.48.026

R394.3

B

1002-266X(2016)48-0077-03

2016-06-22)