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- 李琦,韩旭,魏亚梅,韩占英,张艳波,齐顺祥,许永刚
- LI Qi, HAN Xu, WEI Ya-mei, HAN Zhan-ying, ZHANG Yan-bo, QI Shun-xiang, XU Yong-gang
- 汉坦病毒感染者与非感染者HLA-B、DQ基因单核苷酸多态性研究
- Study on single nucleotide polymorphisms in HLA-B gene and HLA-DQ gene among Hantavirus-infected and non-infected populations
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2014, 25(5): 438-440
- Chin J Vector Biol & Control, 2014, 25(5): 438-440
- 10.11853/j.issn.1003.4692.2014.05.014
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文章历史
- 收稿日期:2014-02-25
我国是受肾综合征出血热(HFRS)危害最为严重 的国家,该病是由汉坦病毒(Hantavirus,HV)感染引起 的,每年报告发病数占全球总数90%以上[1,2]。河北省 是HFRS的高发省份,自1981年发现首例患者至今,每 年都有病例发生。HFRS的具体发病机制尚不完全明 确,除有HV的直接作用外,机体的免疫状态和对HV 的遗传易感性等因素也发挥着重要作用[3]。
单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)是在基因组上单个核苷酸的变异,其发生率在人 群中>1%[4],并可导致机体对慢性损伤反应具有明显的 个体差异,影响人群对于疾病的易感性和疾病严重程 度。本研究从基因多态性入手,选取HLA-B及HLA-DQ 基因,应用等位基因特异性引物扩增(ASP-PCR)技术, 对河北省HFRS患者和健康人群HLA-B及HLA-DQ基 因上的5个SNP位点进行基因分型,探讨这些SNP位 点的基因多态性与HFRS发病的关联性,为疾病的易 感性提供遗传方面的证据,同时为该疾病预防及治疗 措施的研究和应用提供科学依据。 1 材料与方法 1.1 实验标本
筛选HFRS患者阳性全血标本24份, 同时选择与病例相匹配的未检测到HV的健康人群全 血51份为对照组。标本由河北省疾病预防控制中心 病毒所提供。 1.2 SNP位点的选取与引物合成
通过NCBI查找与 疾病相关的SNP位点。选择HLA-B基因的SNP位点 rs71543422、rs34933313、rs41557013和HLA-DQ基因的 rs12722040、rs1142324。设计特异性引物(表 1),并由 上海生工生物技术有限公司合成。
1.3 基因组DNA的提取将全血标本使用天根生物 的试剂盒进行基因组DNA的提取,-20 ℃保存备用。 1.4 ASP-PCR扩增
ASP-PCR反应体系共20 μl,其中 5×buffer(含Mg2+)4 μl,上下游引物(10 μmol/L)各1 μl, dNTP(10 mmol/L)0.1 μl,Taq DNA 聚合酶2 U,模板 DNA 3.5 μl。反应条件:94 ℃预变性2 min,94 ℃变性 30 s,59 ℃复性30 s,72 ℃延伸30 s,循环35次扩增,循 环结束后72 ℃继续延伸7 min,扩增产物4 ℃保存。 1.5 电泳及结果判读
取8 μl PCR产物进行琼脂糖 凝胶电泳。根据电泳结果判读,若引物F1扩增出目的 片段,而引物F2没有,则此位点的等位基因型为M/M 型;如果引物F1和F2均扩增出目的片段,此位点的等 位基因型为W/M型;若引物F2扩增出目的片段,而引 物F1没有,此位点的等位基因型为W/W型。 1.6 数据分析
SNP位点的基因型频率采用直接计 数法获得,各位点基因频率的群体代表性使用哈-温 平衡法(Hardy-Weinberg equilibrium,HWE)。各SNP 位点基因型频率的差异性比较采用χ2检验(α=0.05)。 2 结果 2.1 SNP位点基因型鉴定
75份标本在5个SNP 位 点上均扩增出目的片段,各位点不同基因型的鉴定结 果如表 2所示。
2.2 Hardy-Weinberg平衡检验将5个SNP位点基因 型的观察人数利用哈-温平衡定律进行检验。经统计分 析,各SNP位点实际基因型频率与理论基因型频率差异 无统计学意义,其分布均符合哈-温平衡,标本的选择有 较好的群体代表性(表 3)。
2.3 各SNP位点基因型频率在患者组和对照组的分 布患者组和对照组在rs34933313位点CC基因型频 率分别为4.17%和29.41%,CG 为83.33%和54.90%, GG为12.50%和15.69%。CC和GG基因型频率患者组 均低于对照组,CG基因型频率患者组高于对照组,患 者组与对照组基因型频率的差异有统计学意义(χ2= 7.050,P=0.029),可以认为该位点的基因多态性会增 加人群感染HV的风险(表 4)。
rs41557013位点患者组和对照组CC基因型频率分 别为29.17%和23.53%,TT为20.83%和9.80%,CT 为 50.00%和66.67%,患者组与对照组基因型频率的差异 无统计学意义,尚不能认为该位点的基因多态性与疾病 的发生存在关系(χ2=2.433,P=0.296);rs71543422位点 的CC 基因型频率分别为37.50%和17.65%,TT 为 16.67%和15.68%,CT为45.83%和66.67%,患者组与对 照组基因型频率的差异无统计学意义(χ2=3.871,P= 0.144),尚不能认为该位点的基因多态性与疾病的发 生存在关系;rs12722040位点的CC基因型频率分别为 12.50%和11.76%,TT为33.33%和31.37%,CT为54.17% 和56.87%,患者组与对照组基因型频率的差异无统计 学意义(χ2=0.048,P=0.976),尚不能认为该位点的基 因多态性与疾病的发生存在关系;rs1142324位点的 CC基因型频率分别为12.50%和37.25%,TT为25.00% 和17.65%,CT为62.50%和45.10%,患者组与对照组基 因型频率的差异无统计学意义(χ2=4.826,P=0.090), 尚不能认为该位点的基因多态性与疾病的发生存在 关系。
综合以上结果可以看出,rs34933313位点的基因多 态性可能与HV感染有关,可能会增加人群感染HV的风 险。其余4个位点尚未发现其基因多态性与疾病的发生 存在关系。HLA-B基因可能与人群感染HV存在相关性。 3 讨论
HLA系统是目前所知人体最复杂的多态系统,在 机体的免疫系统中发挥着重要作用。具有高度的多态 性,一些遗传性状与疾病有着密切的关系,是研究疾病 易感性最不可忽视的遗传因素。HLA-Ⅰ和HLA-Ⅱ 类基因在调控机体实施免疫应答中发挥着重要作用。 本研究所选取的HLA-B、HLA-DQ基因即分别来自上 述基因[5,6]。有报道显示HLA-B基因影响着人群对于 SARS的易感程度[7],但也有研究表示其基因多态性与 SARS的发生无关[8],可见HLA-B基因是否影响某些疾 病的发生还存在不确定性。
作为第3代遗传标记的SNP具有密度高、易分析 等优点。因此,该技术已经应用在复杂性疾病易患性 研究上,研究某个位点的基因频率与疾病之间的关联 性。目前已有阿尔茨海默病、乳腺癌、糖尿病、冠心病 等诸多复杂疾病完成了全基因组关联的分析研究[9]。 病例对照研究是相关性研究经常使用的实验方法,通 过比较病例组和对照组之间遗传标记的差别,确定研 究人群对疾病的易感性或拮抗性与该遗传标记的关联 性。迄今为止,一些疾病的易感和拮抗基因已被成功 确定,如HLA-DR2基因与结核病和麻风病[10]、SDF-1/ CCR/IL-10与艾滋病等[11]。可见利用SNP进行关联分 析在研究中应用广泛和灵活,已成为揭示疾病和等位 基因间关联性的最佳方法。
通过分析HFRS 患者组和对照组在HLA-B 及 HLA-DQ基因上的5个SNP位点基因多态性可知,位于 HLA-B基因上rs34933313位点的基因多态性可能与 HV感染有关,可能会增加人群感染HV的风险。HLA-B 基因上的其余2个位点和HLA-DQ基因上的位点在本 次实验中尚未发现与HV感染相关。本实验证实HLA-B 基因与人感染HV存在关联,该基因可能在HV的感染 机制上起着重要作用,对于关联的强度大小,要想获得 更加肯定的结论,还需进一步扩大样本进行研究。 HLA-DQ基因上的2个SNP位点均未发现与人感染HV 存在关联性,可能与位点的选择有关,HLA-DQ基因与 人感染HV是否相关,还有待进一步研究。
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