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5-羥色胺6受體基因多態性與阿爾茨海默病的關聯性分析

來源:《中華醫學研究雜志》 作者: 2009-8-24

摘要: 【摘要】 目的 探討5-羥色胺6受體(5-HTR6)基因多態性與阿爾茨海默病(AD)的關聯性。方法 應用多聚酶鏈反應-限制性片段長度多態性(PCR-RFLP)檢測技術,在80例AD患者和85例健康老年人中觀察5-HT6受體基因多態性的分布,并對其與AD之間的關系進行探討。 結果 AD組5-HT6受體基因C/T基因型明顯高于對照組,兩組間差異......


【摘要】  目的 探討5-羥色胺6受體(5-HTR6)基因多態性與阿爾茨海默病(AD)的關聯性。方法 應用多聚酶鏈反應-限制性片段長度多態性(PCR-RFLP)檢測技術,在80例AD患者和85例健康老年人中觀察5-HT6受體基因多態性的分布,并對其與AD之間的關系進行探討。 結果 AD組5-HT6受體基因C/T基因型明顯高于對照組,兩組間差異有顯著性(χ2=4.529,P=0.033),C/T基因型與AD呈顯著正相關(OR=2.084,95%CI=1.054~4.123);將所有受試者經APOEε4分層,結果APOEε4組與非APOEε4組未發現顯著差別。結論 5-HT6受體基因多態性C/T基因型與AD相關聯,且可能是AD的一種獨立危險因素。

【關鍵詞】  阿爾茨海默病; 5-羥色胺6受體基因;載脂蛋白E基因;多態性;關聯

 An Association analysis of 5-HT6 receptor gene polymorphism with Alzheimer's disease

    ZHANG Sheng-lin, HE Wen-jing, YANG Xiao-juan. Department of Geratology, The First Hospital Affiliated to Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China

    【Abstract】  Objective  To investigate the association between 5-hydroxytryptamine 6 (5-HT6) receptor gene polymorphism and Alzheimer's disease (AD) in Chinese. Methods  The genotypes and allelic frequencies of the 5-HT6 receptor gene were examined with polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism techniques (PCR- RFLP) in 80 patients with Alzheimer's disease and 85 unrelated healthy controls.Results  The C/T genotype of the 5-HT6 receptor gene was significantly more prevalent in the AD group than that in the control group (χ2=4.529 ,P=0.033). The C/T genotype had significant positive correlation with AD (OR=2.084,95%CI=1.054~4.123).There were no statistical differences of allele and genotype frequencies in cases and controls when all samples were divided into two subgroups by APOEε4 status.Conclusion  The 267C/T polymorphism of 5-HT6 receptor gene is found to be associated with Alzheimer's disease, and possibly involved in the susceptibility to AD as an APOEε4-allele independent risk factor.

    【Key words】  Alzheimer's disease; 5-HT6 receptor gene; APOE gene; polymorphism; association

     研究表明,載脂蛋白E (Apoe)基因是散發性阿爾茨海默病(sporadic Alzheimer disease, SAD)的易患基因,但并非所有AD均可歸因于ApoE基因, 因而可能存在其他的遺傳因素在AD的病因學中起作用。5-HT是中樞神經系統中重要的神經遞質,與大腦的認知功能,尤其與學習、記憶等高級功能存在聯系。5-HT6受體(5-HTR6)分布于許多腦區,如紋狀體、嗅球、大腦皮層、海馬等, 其mRNA在額葉的嗅球和邊緣區也具有較高的濃度,而大腦這些結構與近期記憶有關,這就提示我們,5-HTR6基因有可能參與了AD的病理過程,其變異可能成為阿爾茨海默病的危險遺傳因素。為驗證該基因在AD的病因學中的作用并尋找新的遺傳標記,我們采用關聯分析的方法, 對AD患者的5-HTR6基因多態性進行了研究。

    1  對象與方法

    1.1  研究對象

    1.1.1  AD組  80例,男 50例,女30例,平均年齡(74.448±5.657)歲,均為2004年7月—2006年6月山西醫科大學附屬第一醫院門診及住院病人,全部病例應用簡易精神狀態檢查量表(mini-mental state examination, MMSE), 日常生活活動能力量表(activities of daily living, ADL),初篩出存在癡呆,Hachinski缺血指數<4分排除血管性癡呆, 哈密爾頓抑郁量表(HAMD)評分<8分排除抑郁狀態,根據美國神經病學、語言障礙和卒中-老年性癡呆和相關疾病學會(NINCDS-ADRDA)的臨床診斷標準診斷為臨床很可能AD,所有研究對象均經過影像學頭顱CT或MRI檢查。排除卒中、腫瘤、腦積水、PD及Pick等所致的癡呆,排除曾有精神病史患者。

    1.1.2  對照組  85例,男 48例,女37例,平均年齡(72.329±9.899)歲,均為年齡、性別、文化程度與AD組相匹配、體檢健康的老年人。

    以上研究對象均為山西漢族人,隨機選擇,無血緣關系。

    1.2  研究方法

    1.2.1  基因組DNA提取  抽取靜脈血2ml,EDTA抗凝,采用低滲溶血,常規酚-氯仿法提取白細胞基因組DNA。

    1.2.2  5-HT6受體基因多態性檢測  5-HT6受體基因的擴增采用聚合酶鏈反應(PCR)。引物序列為:5'-AACTTCTTCCTGGTGTCGCTCTTC-3' 和 5'-ATGAGCAGGTAGCGGTCCAGGC-3' [1]。PCR反應參數為:94℃ 5min,30個循環(94℃ 30s,58℃ 30s,72℃ 30s), 72℃5min。取PCR產物10μl,加10URsaI內切酶,37℃酶切過夜。2%瓊脂糖凝膠電泳分離酶切產物。結果顯示復等位基因多態性,若為267C等位基因,則200bp的PCR產物被酶切成118bp和82bp兩個片斷;如果是267T等位基因,則不被酶切,即仍為200bp。根據電泳帶型確定基因型。載脂蛋白E(APOE)基因型檢測參照文獻[2]。

    1.3  統計學處理  數據采用SPSS12.0軟件進行統計學處理。等位基因和基因型頻率分布的差異采用χ2檢驗,通過比值比(OR)的計算對AD與5-HT6受體基因各等位基因及基因型進行關聯分析。

    2  結果

    2.1  5-HT6受體基因多態性與AD的關聯分析  χ2檢驗結果表明,兩組間各基因型分布總體比較其差異有顯著性(P<0.05),AD組5-HT6受體基因的C/T基因型頻率分布明顯高于對照組(χ2=4.529, P=0.033);關聯分析結果顯示,5-HT6受體基因的C/T基因型與AD呈顯著正相關(OR=2.084,95%CI=1.054~4.123)(見表1)。表1  5-HT6受體基因多態性的分布 注:括號內數據為頻率值(%)  χ2檢驗,與對照組比較,*P<0.05,C/T基因型OR=2.084,95%CI=1.054~4.123

    2.2  5-HT6受體基因多態性與Apoe基因   按是否含APOEε4等位基因將各組研究對象分為APOEε4型和非APOEε4型兩組,并對AD與5-HT6受體基因各等位基因和基因型進行關聯分析。結果表明,伴或不伴有APOEε4等位基因組5-HTR6各基因型及等位基因分布差異均無顯著性(見表2)。表明5-HTR6基因和APOEε4等位基因不具有協同作用。表2  伴或不伴APOEε4等位基因的人群中5-HT6受體基因多態性的分布注:括號內數據為頻率值(%)   χ2檢驗,與對照組比較,P>0.05

    3  討論

    人類的5-HT6受體(5-HTR6)基因定位于第1號染色體長臂35、36區域(1p35p36),其cDNA開放閱讀框全長1320bp,編碼440個氨基酸,研究發現它的cDNA267bp處存在堿基置換(T→C),提示存在多態性。為驗證5-HTR6基因在AD的病因學中的作用,不同的研究組進行了相關探討。Tsai等(1999)[3]在中國臺灣人群中的相關研究發現267C等位基因在阿爾茨海默病組有顯著增高趨勢,首次提出:5-HTR6基因的C267等位基因與AD呈正相關。本實驗在山西地區漢族人群中通過對5-HT6受體基因多態性的檢測,結果發現5-HTR6基因多態性的C/T基因型的分布在晚發性阿爾茨海默病與對照組之間差異有顯著性,存在相關性,將所有受試者經APOEε4分層后,結果APOEε4與非APOEε4組其各基因型及等位基因分布均未發現顯著差別。表明5-HTR6基因與APOEε4等位基因無相互作用。故得出結論:5-HTR6基因多態性的C/T基因型與晚發性阿爾茨海默病呈正相關,且可能是一種獨立危險因素。這與最近Rui Kan等[4]在105例中國內地人群中晚發性阿爾茨海默病患者中的研究結果相一致。然而對于該研究至今也沒有統一的結論,J Thome等[5]在德國人群中的研究則顯示:AD組中基因型T/T的頻率稍高于對照組(2.8%比1.3%),但未達到顯著性差異水平。西班牙[6]及意大利[5]人群中對該位點研究也均報道了陰性結果。分析這類研究結果存在差異可能有以下方面原因: (1)5-HT6受體C267T基因多態性受不同的遺傳背景以及環境因素和遺傳因素的相互作用的影響,導致在不同種族人群的基因多態性和遺傳結構有差別。(2)5-HT6受體基因C267T變異體只是靜息突變,不會引起氨基酸序列的改變,可能與染色體鄰近區域的某一基因位點存在連鎖不平衡,而不能通過C267T多態性分析來檢測基因變異體影響阿爾茨海默病的發展。(3)有些研究由于實驗樣本量過小,而未能發現二者的相關性。因此,關于5-HT6受體基因多態性與阿爾茨海默病的相關性研究,還需要在不同的種族中擴大樣本量進一步進行分子遺傳學研究來證實。

【參考文獻】
  1 Orlacchio A,Kawarai T, Paciotti E, et al.Association study of the 5-hydroxytryptamine (6) receptor gene in Alzheimer's disease, Neurosci. Lett,2002,325:13-16.

2 XF Hu, XR Zhang, A Xuan,et al. Association between Apolipoprotein E gene polymorphism and the patients with persistent vegetative state in the Chinese, Acta Genet. Sin, 2002,29: 757-760.

3 Tsai SJ, Liu HC, Liu TY, et al.Association analysis of the 5-HT6 receptor polymorphism C267T in Alzheimer's disease. Neurosci. Lett,1999,(276): 138-139.

4 Rui K, BinBin W, Chuanfang Z, et al. Association of the HTR6 polymorphism C267T with late-onset Alzheimer 's disease in Chinese . Neuroscience Letters,2004,(372): 27-29.

5 Thome J, Retz W, Baader M, et al. Association analysis of HTR6 and HTR2A polymorphisms in sporadic Alzheimer's disease. J Neural Transm,2001,(108): 1175-1180.

6 Alvarez-Alvarez M, Galdos L, Fernández-Martínez M, et al. 5-Hydroxytryptamine 6 receptor (5-HT6) receptor and apolipoprotein E (ApoE) Polymorphisms in patients with Alzheimer's disease in the Basque Country. Neuroscience Letters,2003,(339) : 85-87.

(編輯:張 犁)


作者單位:030001 山西太原,山西醫科大學第一醫院老年病科



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