葉酸基因多態(tài)性和唐氏綜合征高危風(fēng)險(xiǎn)之間的相關(guān)性研究

侯書寧

(江蘇省揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院/江蘇省揚(yáng)州市婦幼保健院 225002)

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·論 著·

葉酸基因多態(tài)性和唐氏綜合征高危風(fēng)險(xiǎn)之間的相關(guān)性研究

侯書寧

(江蘇省揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院/江蘇省揚(yáng)州市婦幼保健院 225002)

目的 探討唐氏綜合征高危風(fēng)險(xiǎn)與葉酸基因多態(tài)性間的相關(guān)性。方法 采用化學(xué)發(fā)光法對(duì)679例孕中期婦女血清中甲胎蛋白(AFP)、人類絨毛膜性腺激素(β-HCG)和游離雌三醇(uE3)進(jìn)行檢測(cè)；采用分析軟件綜合計(jì)算胎兒唐氏綜合征風(fēng)險(xiǎn)性；通過聚合酶鏈反應(yīng)-限制性內(nèi)切酶片段長(zhǎng)度多態(tài)性法對(duì)受試孕婦進(jìn)行葉酸代謝相關(guān)基因檢測(cè)，包括亞甲基四氫葉酸還原酶MTHFR A1298C、甲硫氨酸合成還原酶MTRR A66G和RFC1 A80G；分析2組唐氏綜合征風(fēng)險(xiǎn)水平中3種葉酸代謝基因分布頻率及等位基因頻率。結(jié)果 (1)在唐氏綜合征的高、低危組中，采用χ2檢驗(yàn)MTHFR A1298C、MTRR A66G和RFC1 A80G不同基因型和等位基因頻率，僅MTHFR A1298C基因型比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。(2)高危組中孕婦血清β-HCG的MOM值大于低危組，而AFP和uE3的MOM值小于低危組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。(3)經(jīng)Logistic回歸分析，AFP、β-HCG、uE3和MTHFR A1298C可能與唐氏綜合征高危風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)(P<0.05)，OR值分別為0.076、43.224、0.071和0.306。 結(jié)論 葉酸代謝酶MTHFR A1298C的基因多態(tài)性可能與唐氏高危風(fēng)險(xiǎn)具有一定相關(guān)性，而MTRR A66G和RFC1 A80G可能不具有相關(guān)性。

葉酸； 基因多態(tài)性； 唐氏綜合征； 等位基因

唐氏綜合征，又稱為21-三體綜合征，是由染色體異常(多1條21號(hào)染色體)而導(dǎo)致的遺傳性疾病。本病在新生兒中發(fā)病率為1/800～1/600。由于多余的21號(hào)染色體打破了基因組遺傳物質(zhì)間的平衡，導(dǎo)致胎兒發(fā)育異常，在臨床上表現(xiàn)為顯著的智力落后、特殊面容、生長(zhǎng)發(fā)育障礙和多發(fā)畸形[1]。

葉酸，屬于B族維生素，由對(duì)氨基苯甲酸、碟啶和L-谷氨酸組成。由于人體自身不能合成葉酸，所以必須依賴外源性供給。孕婦在整個(gè)妊娠期間血清葉酸水平顯著低于非孕婦，并隨孕周增加逐漸下降。有研究表明，孕婦葉酸代謝異常促使基因組低甲基化，影響染色體分離，從而導(dǎo)致唐氏綜合征和神經(jīng)管缺陷癥的發(fā)生[2]。本研究選取葉酸3個(gè)代謝相關(guān)基因：亞甲基四氫葉酸還原酶MTHFR A1298C基因，甲硫氨酸合成還原酶MTRR A66G和RFC1 A80G基因。通過分析葉酸代謝基因在孕中期婦女中的分布頻率及唐氏篩查風(fēng)險(xiǎn)性，初步探討葉酸代謝基因的多態(tài)性與唐氏綜合征高危風(fēng)險(xiǎn)間的相關(guān)性?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年4～7月本院產(chǎn)前門診建卡孕婦679例，孕周為15～20周，年齡為18～43歲，入選孕婦均行葉酸代謝基因聯(lián)合檢測(cè)和唐氏風(fēng)險(xiǎn)篩查。

1.2 方法 采用含乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管采集受試孕婦的外周血，置于-20 ℃保存(外送于上海聯(lián)合基因生物醫(yī)藥有限公司檢測(cè))。同時(shí)采集孕婦靜脈全血3～5 mL，分離血清，置于-20 ℃保存待測(cè)。采用化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)血清中甲胎蛋白(AFP)、人類絨毛膜性腺激素(β-HCG)和游離雌三醇(uE3)水平，結(jié)合孕婦的體質(zhì)量、年齡和B超孕周，采用分析軟件綜合計(jì)算唐氏綜合征風(fēng)險(xiǎn)率(風(fēng)險(xiǎn)切割值：21-三體綜合征高風(fēng)險(xiǎn)為1∶380，18-三體綜合征高風(fēng)險(xiǎn)為1∶334，神經(jīng)管缺陷高風(fēng)險(xiǎn)為2.2 MOM)。

2 結(jié) 果

2.1 MTHFR A1298C、MTRR A66G和RFC1 A80G基因型及等位基因頻率的比較 根據(jù)唐氏篩查結(jié)果將受試孕婦分為高危組和低危組。其中高風(fēng)險(xiǎn)組孕婦51例，包括21-三體綜合征高風(fēng)險(xiǎn)43例，18-三體綜合征高風(fēng)險(xiǎn)2例和神經(jīng)管缺陷高風(fēng)險(xiǎn)6例。采用χ2檢驗(yàn)對(duì)高危組和低危組中MTHFR A1298C、 MTRR A66G和RFC1 A80G的基因型和等位基因頻率進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2組間，MTHFR A1298C的基因型比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而MTRR A66G和RFC1 A80G的基因型比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 MTHFR A1298C、MTRR A66G和RFC1 A80G基因型及等位基因頻率的比較[n(%)]

2.2 血清標(biāo)志物的比較 679例孕婦進(jìn)行唐氏篩查，得到AFP、β-HCG和uE3血清學(xué)結(jié)果，通過相對(duì)應(yīng)的孕周血清標(biāo)志物中位數(shù)值，計(jì)算出其MOM值。采用MOM值，運(yùn)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果表明，高危組孕婦血清中β-HCG的MOM值大于低危組孕婦，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而AFP和uE3的MOM值低于低危組孕婦，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.3 唐氏高危風(fēng)險(xiǎn)的Logistic回歸分析 將葉酸代謝酶MTHFR A1298C、MTRR A66G和RFC1 A80G按等位基因分別劃分為C等位基因攜帶者(非C等位基因攜帶者)和G等位基因攜帶者(非G等位基因攜帶者)，對(duì)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義變量AFP、β-HCG和uE3的MOM值，按照低值、中值和高值重新賦值，從而進(jìn)行唐氏綜合征高危風(fēng)險(xiǎn)的Logistic回歸分析。結(jié)果表明，血清中高水平β-HCG和低水平uE3、AFP及葉酸代謝基因MTHFR A1298C的多態(tài)性是唐氏綜合征發(fā)生的高危因素(P<0.05)，而MTRR A66G和RFC1 A80G的多態(tài)性可能不是唐氏綜合征發(fā)生的高危因素。見表3。

表2 高、低危組中AFP、β-HCG和uE3比較

表3 唐氏綜合征高危風(fēng)險(xiǎn)的Logistic回歸分析

3 討 論

葉酸是一種水溶性維生素，人體自身不能合成，必須完全依賴于外源性供給，從食物或服用合成葉酸進(jìn)行補(bǔ)充。葉酸在肝臟中在二氫葉酸還原酶作用下生成有活性的四氫葉酸，成為代謝中間產(chǎn)物。四氫葉酸的重要功能是作為體內(nèi)一碳單位載體，同時(shí)參與到體內(nèi)的甲硫氨酸循環(huán)中。因此，當(dāng)體內(nèi)葉酸水平下降，可間接影響到DNA和RNA的生成；另外，N5-甲基四氫葉酸水平低下，影響到S-腺苷甲硫氨酸甲基化活性，導(dǎo)致DNA低甲基化，影響染色體的分離[3]。

葉酸有多個(gè)代謝關(guān)鍵酶，其中mthfr c677t已被研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)mthfr的677位點(diǎn)發(fā)生點(diǎn)突變(C→T)，酶活性下降，導(dǎo)致DNA的低甲基化，影響染色體分離，目前已有多項(xiàng)研究表明T等位基因是唐氏風(fēng)險(xiǎn)的高危因素[4-5]。本研究以MTHFR A1298C， MTRR A66G和RFC1 A80G作為研究對(duì)象。研究發(fā)現(xiàn)：(1)MTHFR A1298C是除mthfr c677t外又一多態(tài)性位點(diǎn)，突變位點(diǎn)位于酶活性調(diào)控區(qū)域，可將谷氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸彼?，但未能改變酶蛋白的熱穩(wěn)定性[6]。本研究中，高、低危組MTHFR A1298C的不同基因型有顯著差異；另外經(jīng)Logistic回歸分析，MTHFR A1298C中的C等位基因與高水平β-HCG及低水平AFP、uE3可能都是唐氏風(fēng)險(xiǎn)性的高危因素。(2)MTRR是一種黃素蛋白相關(guān)的酶，能保持甲硫氨酸合成酶的活性狀態(tài)，使得同型半胱氨酸甲基化成為甲硫氨酸，對(duì)體內(nèi)的甲硫氨酸起到調(diào)節(jié)作用。66A→G是酶催化區(qū)域內(nèi)第66號(hào)位點(diǎn)上出現(xiàn)點(diǎn)突變，蛋氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫惲涟彼幔壳氨徽J(rèn)為與增加脊椎裂的風(fēng)險(xiǎn)性相關(guān)[7]。Barbosa等[8]研究表明，MTRR A66G多態(tài)性單獨(dú)存在與葉酸代謝水平的改變不相關(guān)，而與mthfr c677t基因聯(lián)合出現(xiàn)時(shí)(mthfr 677tt/mtrr 66gg)，體內(nèi)同型半胱氨酸氨酸水平大于其他基因型。RFC1 A80G點(diǎn)突變對(duì)胞內(nèi)葉酸吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、和代謝產(chǎn)生作用，進(jìn)而可能影響胎兒正常的組織發(fā)育[9]。裴麗君等[10]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)胎兒攜帶有rfc1 gg突變基因型且母體不能利用補(bǔ)充的葉酸時(shí)，胎兒患神經(jīng)管缺陷的風(fēng)險(xiǎn)性增加。本研究中，MTRR A66G和RFC1 A80G基因多態(tài)性在唐氏高、低危組中的分布比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，可能不是唐氏風(fēng)險(xiǎn)的高危因素。

綜上所述，葉酸代謝基因單獨(dú)突變可以成為唐氏綜合征的高風(fēng)險(xiǎn)因素，不同基因間的協(xié)同突變可能也是引起唐氏綜合征高風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)因素。本研究通過對(duì)孕中期婦女葉酸代謝基因的聯(lián)合檢測(cè)，采用Logistic回歸進(jìn)行基因與唐氏綜合征高風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)分析，初步篩選出相關(guān)突變基因，為孕婦根據(jù)基因型進(jìn)行合理個(gè)體化葉酸補(bǔ)充提供理論依據(jù)，對(duì)降低唐氏綜合征高危風(fēng)險(xiǎn)性起到一定作用。

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Study on correlation between folate gene polymorphism and high risk of Down′s syndrome

HOUShuning

(AffiliatedHospitalofMedicalCollege,YangzhouUniversity/YangzhouMaternalandChildHealthCareHospital,Yangzhou,Jiangsu225002,China)

Objective To explore the correlation between folate gene polymorphism and high risk of Down's syndrome(DS).Methods The chemoluminescene immunoassay was adopted to detect the levels of serum AFP,β-HCG and uE3 in 679 mid-pregnancy women;the risk of fetal DS was calculated by using the analytical software;the polymerase chain reaction-restricted fragment length polymorphism(PCR-RFLP) was employed to detect the folate metabolism related genes,including MTHFR A1298C,MTRR A66G and RFC1 A80G;the distribution frequency of three kinds of folate metabolic gene and allele frequencies were analyzed in the two groups of DS risk level.Results (1)In different genotypes and allele frequency by adopting the chi-square test,only the MTHFR A1298C genotype had statistical difference between the high-risk and low-risk DS groups(P<0.05).(2)The multiple of median(MOM) value of serum β-HCG level in the high-risk group was higher than that in the low risk group,while which of AFP and uE3 was smaller than that in the low risk group,the difference was statistically significant(P<0.05).(3)The Logistic analysis showed that AFP,β-HCG,uE3 and MTHFR A1298C could be related with high DS risk(P<0.05),theORvalues were 0.076,43.224,0.071 and 0.306 respectively.Conclusion Polymorphism of folate metabolism gene MTHFR A1298C may have certain correlation with the high-risk of DS,while MTRR A66G and RFC1 A80G have no correlation.

folate; Gene Polymorphism; Down's syndrome; allele

侯書寧，男，主管技師，主要從事檢驗(yàn)方面的研究。

10.3969/j.issn.1673-4130.2016.22.010

A

1673-4130(2016)22-3120-03

2016-04-08

2016-07-03)