儿童时期的血脂代谢不仅与生长发育、营养状况及肾功能密切相关,也是成年后心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)的重要预示因子〔1〕。Everaldo等〔2〕认为,儿童暴露于各种有害环境因素的机会较成人少,所以环境因素对儿童血脂水平的影响较小,因此,是研究遗传因素对脂质代谢影响的最好群体。本研究选取在血脂代谢与转运途径中具有重要调节作用的基因-载脂蛋白B(apolipoprotein B,ApoB)基因Xba I位点〔3〕,探讨其多态性对儿童生长发育、营养状况、血脂代谢及肾功能的影响。
1 对象与方法 1.1 对象2006年6月随机抽取126名南宁市健康体检儿童,其中男72名、女54名,年龄4~12岁,平均(7.2±3.2)岁, 所有样本均取自稳态群体, 符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律(P>0.05)。
1.2 试剂与仪器引物设计参照Scartezini等〔4〕报道,序列为:上游引物5′-GGAGACTATTCAGAAGCTAA-3′,下游引物5'-GAAGAGCCTGAAGACTGACT-3′(大连TaKaRa宝生物工程有限公司);PCR扩增试剂盒(上海生物工程服务有限公司);PTC-220基因扩增仪(美国MJ公司);Xba I内切酶(大连TaKaRa宝生物工程有限公司),血清指标检测试剂(上海执诚生物技术有限公司),LX-20全自动生化分析仪(美国Beckman Coulter公司);Gel Doc 2000凝胶成像分析系统(美国Bio-Rad公司)。
1.3 基因组DNA提取参考文献〔5〕。
1.4 PCR反应50 μl反应体系中,10×缓冲液5 μl, dNTP (2.5 mmol/L Takara) 4 μl, 上、下游引物各1 μl, 模板DNA10 μl, 双蒸水29 μl, 二甲基亚砜1 μl。96℃预变性5 min后立即置于冰上, 加入Taq DNA聚合酶(Takara)0.25 μl, 94℃变性1 min, 57.4℃退火1 min, 72℃延伸1 min, 循环40次, 最后经72℃延伸10 min。取PCR产物5 μl在2%琼脂糖凝胶中电泳, 紫外灯下可见在710 bp位置出现一条明亮的条带。
1.5 酶切反应20 μl反应体系中含10 μl PCR产物,2 μl牛血清白蛋白,2 μl 10×限制酶消化缓冲液,1 μl Xba I内切酶(10 U/μl Takara),灭菌注射用水5 μl。混匀后置衡温水浴箱中37℃酶切6 h。2%琼脂糖凝胶电泳, 紫外灯下观察结果。
1.6 体格检查清晨空腹测量身高和体重,计算体质指数。
1.7 血清指标检测空腹12 h以上清晨采静脉血,取血前最后一餐忌高脂饮食,总蛋白(TP)用双缩脲法测定;白蛋白(AIB)和球蛋白(GLO)用溴甲酚绿法测定;总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和脂蛋白a(LPa)用酶法测定;高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)用选择沉淀法测定;非高密度脂蛋白胆固醇(non-HDL)=TC减去HDL-C;低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)用液体双试剂法检测,ApoA1和ApoB以免疫比浊法测定;血浆尿素氮(BUN)、肌酐清除率(Ccr)和尿酸(UA)采用全自动生化分析仪检测。
1.8 统计分析选用SPSS 11.5统计软件进行分析,基因型频率和等位基因频率计算采用直接计数法,不同等位基因之间的指标比较采用独立样本T检验。
2 结果 2.1 Xba I位点各基因型的判定PCR产物经过酶切后2%琼脂糖凝胶中电泳可得到3种结果。X+/X+在433bp和277bp处出现2条带,X+/X-在710,433和277bp处出现3条带,X-/X-仅在710bp处出现1条带。
2.2 Xba I位点各基因型及等位基因的分布情况共检出X+/X+1例,占0.79%,X+/X-9例,占7.14%,X-/X-116例,占92.06%。根据平衡法计算出等位基因X+的频率为4.37%,X-的频率为95.63%。
2.3 Xba I位点各等位基因之间指标比较(表 1)| 表 1 Xba I位点各基因型之间的指标比较(x±s) |
为了观察点突变所造成的Xba I酶切位点对儿童生长发育、营养状况、血脂代谢及肾功能的影响,将X+/X+组与X+/X-组合并成等位基因X+组,X-/X-组作为等位基因X-组,对各指标进行比较。结果显示,等位基因X+组血清总蛋白、白蛋白、白蛋白/球蛋白和载脂蛋白A1/B显著低于X-组,而体质指数、脂蛋白a、总胆固醇、甘油三酯、非高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、载脂蛋白B、血浆尿素氮和肌酐清除率明显高于X-组。
3 讨论本研究共检出X+/X+1例,X+/X-9例,X-/X-116例,根据平衡法计算出等位基因X-的频率为95.63%,与文献报道非常接近〔6〕。
ApoB基因Xba I位点多态性在血脂转运和代谢过程中发挥重要的调节作用,与高TG、高LDL-C及高ApoB水平密切相关〔7, 8〕。等位基因X+可能通过影响脂蛋白与细胞膜受体的亲合力,而导致体内LDL-C分解代谢降低,致使血清LDL-C水平升高;此外,X+还可能增加机体对环境因素的敏感性而影响儿童血脂水平。Verduci等〔9〕对82例苯丙酮尿症患儿ApoB基因多态性与血脂代谢的关系研究发现,携带X+/X+基因型的患儿血浆LDL-C水平显著高于其他基因型,建议应尽早给予低苯丙氨酸和低脂饮食。本研究结果也显示,携带等位基因X+的儿童不仅血清TG、LDL-C和ApoB水平显著增高,而且LPa、TC和non-HDL水平也明显高于X-儿童。
然而,有关Xba I多态性对儿童血脂代谢的影响仍存在争议。Islam等〔10〕跟踪研究214例具有冠心病家族史芬兰儿童ApoB基因多态性与血脂代谢的关系,发现Xba I变异并未对血脂水平产生明显影响。朱文丽等〔11〕对308名健康儿童研究发现,ApoB基因Xba I突变对血脂产生无影响,认为健康儿童的血脂水平受多基因的共同作用,Xba I单一位点产生的效应可能非常微弱。因此,建议在研究遗传因素对血脂代谢影响时,应采取多基因多位点的研究方法。儿童时期的血脂代谢与生长发育、营养状况及肾功能密切相关。本研究结果显示,等位基因X+组BMI、BUN和Ccr显著高于X-组,而血清TP、AIB和A/G则明显降低。由此可见,ApoB基因Xba I突变可以通过改变血脂代谢,对儿童的生长发育、营养状况及肾功能造成一定影响。Xba I位点的变异可作为一个基因标记点〔12〕,导致基因连锁不平衡,X+儿童具有肥胖倾向,更容易发生营养不均衡及肾脏损害。因此,对于携带等位基因X+的儿童,应通过调整饮食、加强锻炼、控制体重等措施来改善血脂代谢,并积极地预防高脂血症可能继发的肾脏损害。
感谢广西壮族自治区卫生厅幼儿园、南宁市青山园艺场小学的大力支持
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2007, Vol. 23

, 覃远汉, 陈萍, 李铭芳, 裴娟