中国公共卫生  2015, Vol. 31 Issue (9): 1147-1150   PDF    
5-羟色胺受体相关基因与自杀行为相关性
邱晓惠, 马靖松, 宋珺瑶, 王琳, 杨秀贤, 乔正学, 杨艳杰     
哈尔滨医科大学医学心理教研室, 黑龙江 哈尔滨 150081
摘要目的 探讨自杀行为与5-HT1BR基因rs6298,5-HT2AR基因rs6311、rs6313及5-HT2BR基因rs765458单核苷酸多态性的关联。方法 提取中国北方地区281例伴有冲动性自杀行为的抑郁症患者(病例组)和300名健康对照者(对照组)基因组DNA,采用TapMan探针单核苷酸多态性(SNP)基因分型技术检测病例组及对照组所选位点基因型;统计分析采用χ2检验比较病例组和对照组的基因型和等位基因的分布差异。结果 病例组和对照组的5-HT2AR基因rs6311(χ2=20.736,P=0.000)、rs6313(χ2=7.645,P=0.022)基因型频率差异有统计学意义,5-HT1BR基因rs6298、5-HT2BR基因rs765458基因型组差异无统计学意义(P>0.05),5-HT1BR基因rs6298,5-HT2AR基因rs6311、rs6313及5-HT2BR基因rs765458组等位基因频率差异无统计学意义(P>0.05)。结论 5-HT2AR基因rs6311、rs6313位点SNP与自杀行为有明显关联,5-HT1BR基因rs6298、5-HT2BR基因rs765458位点SNP与自杀行为无明显关联。
关键词自杀     5-羟色胺(5-HT)     基因型    
Association between serotonin receptor genes and suicide behavior
QIU Xiao-hui, MA Jing-song, SONG Jun-yao, et al    
Department of Psychology, Heilongjiang Medical University, Harbin, Heilongjiang Province 150081, China
Abstract: Objective To explore the associations of single nucleotide polymorphism(SNP) of 5-hydroxytryptamine-1B receptor(5-HT1BR) gene rs6298,5-hydroxytryptamine 2A receptor(5-HT2AR) gene rs6311 and rs6313,and 5-hydroxytryptamine 2B receptor(5HT2BR) gene rs765458 with suicidal behavior.Methods The blood samples of 281 depression patients with impulsive suicide attempt and 300 age-matched healthy physical examinees were selected in a hospital from November 2012 through March 2014.The DNA of the blood samples was extracted and genoptyped with TapMan SNP genotyping probe.χ2 test was adopted in statistical analyses to compare the differences in the distribution of gene alleles between the cases and controls.Results There were significant differences in the genotype frequencies of 5-HT2AR gene rs6311(χ2=20.736,P=0.000) and rs6313(χ2=7.645,P=0.022) between the cases and the controls.No significant differences were observed in genotypes of 5-HT1BR gene rs62985 and 5-HT2BR gene rs765458 and in the allele frequencies of 5-HT1BR gene rs6298,5-HT2AR gene rs6311 and rs6313,and 5-HT2BR gene rs765458 between the cases and the controls(all P>0.05).Conclusion The SNPs of 5-HT2AR gene rs6311 and rs6313 are significantly associated with suicidal behavior,but the SNPs of 5-HT1BR gene rs6298,5-HT2BR gene rs765458 have no significant association with suicidal behavior.
Key words: suicide     5-HT     gene type    

中国抑郁症患者发病率约3%~5%,其自杀率在所有精神障碍中居首位[1]。在抑郁症的遗传易感性研究中,普遍认为5-羟色胺(5-hydroxy tryptamine,5-HT)系统紊乱可能与自杀行为有关。5-羟色胺受体(5-hydroxytryptamine receptor,5-HTR)异常会直接导致5-HT系统紊乱,最终引发自杀行为。目前国内外关于5-HTR某些常见的易突变基因位点与自杀行为的关联性研究较少,未能得出较为肯定的结论。最近在动物和人类的研究中表明,自杀未遂及死亡者的5-HT功能异常[2, 3]。Amat等[4]在小鼠试验中发现,应激事件会导致大鼠中缝核的5-HT能神经元的活性提高。另外在动物模型的研究中发现[5],被隔离饲养的大鼠其纹状体、伏隔核突触前5-HT系统功能增强。这些为抑郁症及自杀行为发病机制的研究提供了重要的神经生物学依据[6]。目前已有研究选取5-HTR基因上的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点来探究其与自杀行为之间的关系,但并未得到完全一致的结论。本研究于2012年11月—2014年3月对281例伴有冲动性自杀行为的抑郁症患者和300名健康对照者的血样进行PCR检测,探讨5-HTR 基因5-HT1BR rs6298、5-HT2AR rs6311、5-HT2AR rs6313、5-HT2BR rs765458位点SNP与抑郁症自杀行为的关联。

1 对象与方法 1.1 对象

病例组选择2012年11月—2014年3月在哈尔滨医科大学附属第一医院精神卫生中心就诊的300例伴有冲动性自杀行为的汉族抑郁症患者(排除资料不全和PCR检测结果不全者,最终收集病例281例),2周内未接受过抗抑郁治疗。采用冲动性人格问卷、自杀行为史作为筛查工具,筛查出具有冲动性自杀行为的抑郁症患者为病例组。需要排除脑器质性精神障碍及其他的精神疾病、遗传疾病家族史及精神发育迟滞、痴呆患者和器质性疾病者,排除资料不全以及近期接受过输血治疗者。对照组为在哈尔滨医科大学附属第一医院进行健康体检的300名健康汉族人为对照组,按照与病例组年龄相差≤3岁进行1:1匹配。其家系中无物质依赖者,无遗传疾病,两系三代中无异族通婚史。排除重大躯体疾患、遗传性疾病和精神疾病,与病例组患者无血缘关系。所有入组的研究对象均需对该实验知情同意。

1.2 方法 1.2.1 基因组DNA提取

在研究对象知情同意的情况下,采集其外周静脉血10 mL,并置于-80 ℃的冰箱内保存,4周内提取DNA。DNA提取采用人类基因组DNA提取试剂盒(AxyPrep 血基因组DNA小量试剂盒,杭州爱思进生物技术有限公司)。琼脂糖凝胶电泳检测基因组DNA的完整性。

1.2.2 基因分型检测

采用TaqMan探针SNP基因分型技术进行rs6298C/T、rs6311A/G、rs6313C/T、rs765458A/G分型,引物和探针由上海基康公司定制,PCR反应试剂QPCR Probe PreMix(韩国Bioneer公司)。PCR反应体系为25 μL,其中包括模板 2.5 μL,2×DualStar qPCR Master Mix 12.5 μL,正向引物(10 pmole/μL)1 μL,反向引物(10 pmole/μL)1 μL,探针(5 pmole/μL)1 μL及PCR水。反应条件为95 ℃ 5 min;(95 ℃ 5 s,60 ℃ 30 s)×40个循环数。PCR反应和荧光信号读取均在Stratagene MX3005P荧光定量PCR仪(96孔板)(美国 Agilent公司)上完成,采用SDS 2.0图像分析软件Allelic Discrimination程序,通过检测不同等位基因所标的FAM和HEX荧光强度,判断各待测样本的基因型。

1.3 统计分析

所有数据使用Epi Data 3.0 软件进行双录入,使用SPSS 18.0统计软件进行数据处理。采用χ2检验比较病例组与对照组基因型与等位基因频率的分布差异。

2 结 果 2.1 一般人口学情况

病例组中,男性87例(31.0%),女性194例(69.0%);20~30岁63例(22.4%),31~40岁46例(16.4%),41~50岁77例(27.4%),>50岁95例(33.8%)。对照组中,男性85例(28.3%),女性215例(71.7%);20~30岁64例(21.3%),31~40岁59例(19.7%),41~50岁69例(23.0%),>50岁108例(36.0%)。

2.2 Hardy-Weinberg平衡定律检验

5-HT1BR rs6298 基因型分布频数比较:病例组(χ2=4.653,P=0.310)、对照组(χ2=11.184,P=0.825)、研究对象总体(病例组+对照组)(χ2=15.222,P=9.561);5-HT2AR rs6311:病例组(χ2=143.079,P=5.651)、对照组(χ2=69.196,P=8.920)、研究对象总体(χ2=201.426,P=1.020);5-HT2AR rs6313:病例组(χ2=73.178,P=1.180)、对照组(χ2=73.779,P=8.741)、研究对象总体(χ2=144.897,P=2.261);5-HT2BR rs765458:病例组(χ2=1.810,P=0.178)、对照组(χ2=9.955,P=0.160)、研究对象总体(χ2=9.846,P=0.170)。各位点病例组、对照组及研究对象总体基因型分布频数比较,差异均无统计学意义(P>0.05),均符合Hardy-Weinberg平衡定律,具有群体代表性。

2.3 病例组与对照组5-HT1BR rs6298基因多态性基因型和等位基因频率比较(表1)
表 1 病例组与对照组5-HT1BR rs6298基因多态性基因型和等位基因频率比较

χ2检验结果显示,病例组和对照组5-HT1BR rs6298的基因型和等位基因分布差异均无统计学意义(P>0.05)。2组间T/T与非T/T基因型(χ2=0.065,P>0.05)、C/C与非C/C基因型(χ2=0.479,P>0.05)、T/C与非T/C基因型(χ2=0.574,P>0.05)分布频率比较,差异均无统计学意义。

2.4 病例组与对照组5-HT2AR rs6311基因多态性基因型和等位基因频率比较(表2)
表 2 病例组与对照组5-HT2AR rs6311基因多态性基因型和等位基因频率比较

病例组与对照组5-HT2AR rs6311的基因型分布差异有统计学意义(P < 0.05),其中A/A与非A/A基因型分布差异无统计学意义(χ2=0.048,P>0.05),G/G与非G/G基因型分布差异有统计学意义(χ2=20.199,P < 0.05),A/G与非A/G基因型分布差异亦有统计学意义(χ2=10.817,P < 0.05)。病例组与对照组等位基因分布差异无统计学意义(P>0.05)。

2.5 病例组与对照组5-HT2AR rs6313基因多态性基因型和等位基因频率比较(表3)
表 3 病例组与对照组5-HT2AR rs6313基因多态性基因型和等位基因频率比较

病例组与对照组5-HT2AR rs6313的基因型分布差异有统计学意义(P < 0.05),其中T/T与非T/T基因型分布差异无统计学意义(χ2=2.567,P>0.05),C/C与非C/C基因型分布差异有统计学意义(χ2=5.778,P < 0.05),T/C与非T/C基因型分布差异无统计学意义(χ2=0.476,P>0.05)。病例组与对照组等位基因分布差异无统计学意义(P>0.05)。

2.6 病例组与对照组5-HT2BR rs765458基因多态性基因型和等位基因频率比较(表4)
表 4 病例组与对照组5-HT2BR rs765458基因多态性基因型和等位基因频率比较

病例组与对照组5-HT2BR rs765458的基因型和等位基因分布差异均无统计学意义(P>0.05)。两组间A/A与非A/A基因型分布差异无统计学意义(χ2=0.393,P>0.05),G/G与非G/G基因型分布差异有统计学意义(χ2=4.007,P < 0.05),A/G与非A/G基因型分布差异无统计学意义(χ2=0.641,P>0.05)。

3 讨 论

本研究对5-HT1BR基因rs6298位点的检测结果显示,2组间差异无统计学意义,由此推断5-HT1BR基因rs6298 SNP与自杀行为可能无明显关联。5-HT1BR是位于突触前的自身受体,主要作用是调节5-HT的合成和释放[7]。目前对该基因与抑郁症及自杀行为关系的研究为数不多且结论不一。

本研究对5-HT2AR基因rs6311位点的检测结果发现,病例组与对照组间的基因型差异有统计学意义,由此推断5-HT2AR基因rs6311 SNP与抑郁症伴冲动性自杀行为可能存在明显关联。5-HTR -1438A/G(rs6311)多态性是唯一位于启动子区并影响启动子活性的结构多态性变异[8, 9],目前国内外关于5-HT2AR基因与精神障碍的研究较多,主要探讨其与抑郁、自杀及精神分裂症的关系,但尚未获得肯定的结论。Choi等[10]对韩国189例抑郁症患者进行的病例对照研究发现,抑郁症患者5-HT2AR -1438A/G等位基因频率显著高于健康对照者,提示5-HT2AR -1438A/G多态性与抑郁症显著相关。Giegling等[11]的研究结果显示,-1438A/G 多态性与自杀企图相关,A等位基因是自杀行为的危险因素。Saiz等[12]对193例自杀未遂者与420例健康对照者的研究结果与Giegling等[11]一致。国内学者曹莉萍等[13]发现,5-HT2AR-1438A/G多态性与男性自杀易感性相关,A等位基因可能是自杀的危险因子。李雪丽等[14]研究发现,5-HT2AR基因-1438A/G 多态性可能与抑郁症的发病有关,A等位基因可能是抑郁症特别是女性抑郁症的危险因子。另外,沙维伟等[15]对5-HT2AR -1438A/G多态性与精神疾病患者自杀未遂关系的研究结果显示,精神疾病患者自杀行为可能与-1438A/G多态性位点的GG基因型有关。谢光荣等[16]对94例情感障碍患者与70名健康对照者的研究发现,5-HT2AR基因-1438A/G多态性与抑郁症特别是具有自杀企图或行为的抑郁症患者存在关联。由此看出,位于5-HT2AR启动子区的rs6311位点多态性与抑郁症及自杀行为存在关联,这与本结果一致。本研究中,对病例组与健康对照组5-HT2AR rs6311位点的基因型与等位基因频率分布比较后发现,该位点3种基因型的频率分布差异均有统计学意义(P < 0.05),且病例组中携带A/G基因型的个体数明显高于健康对照组,提示抑郁症伴自杀行为患者的5-HT2AR rs6311位点基因型与正常人存在显著差异。

本研究对5-HT2AR基因rs6313位点的检测结果发现,2组间基因型差异有统计学意义,由此推断5-HT2AR基因rs6313 SNP与抑郁症伴冲动性自杀行为可能存在明显关联。由于T102C(rs6313)多态性的突变率最高(60%),与其相关的研究也相对较多并存在较大争议。Arias等[17]在西班牙人中进行的大样本研究发现,抑郁症患者与健康对照者之间5-HT2AR基因T102C基因型和等位基因的分布频率明显不同,携带C等位基因患者的自杀企图风险是未携带者的5倍多,并认为携带C等位基因所致的高自杀率主要与自杀行为相关。González-Castro等[18]对161例自杀未遂者与244名健康对照者的研究亦发现5-HT2AR T102C基因多态性与自杀行为相关联。另外,Wrzosek等[19]对150名酒精依赖的自杀未遂者的研究结果显示,女性酒精依赖患者的自杀行为与5-HT2AR T102C位点C等位基因显著相关。国内学者李雪丽等[14]研究发现,5-HT2AR基因T102C多态性可能与抑郁症的发病有关,T102T和A-l438A基因型同时出现可能是抑郁症发病的重要危险因素。沙维伟等[20]对T102C多态性与精神疾病患者自杀未遂关系的研究结果显示,精神疾病患者自杀未遂与5-HT2AR基因T102C多态性有关,且C等位基因可能是自杀行为的危险因素。这些研究与本研究结果一致,即5-HT2AR基因rs6313 SNP与抑郁症及自杀行为相关联。本研究结果中,5-HT2AR rs6313 T/T、C/C、T/C基因型的分布频率在病例组与对照组间存在明显差异(P < 0.05),病例组中携带T/T基因型的个体数明显高于健康对照组,提示冲动性自杀行为的患者5-HT2AR rs6313位点基因型与正常人存在明显差异。此外,病例组中C/C基因型仅有3人携带,由此推断这一失去功能的突变可能是自杀行为的风险因素。

本研究对5-HT2BR基因rs765458位点的检测结果发现,病例对照2组差异无统计学意义(P>0.05),由此推断5-HT2BR基因rs765458 SNP与抑郁症伴冲动性自杀行为可能无明显关联,研究结果有待进一步验证。

本研究中选取的5-HT2AR rs6311、rs6313 SNP与自杀行为显著相关。未发现5-HT1BR rs6298、5-HT2BR rs765458 SNP与自杀行为存在关联。在后续的研究中应扩大样本量,进行5-HTR基因其他SNP的研究及5-HTR基因联合效应的研究。

参考文献
[1] 尚玉秀,董桂清,刘婷.银川市大学生自杀意念及抑郁影响因素分析[J].中国公共卫生,2008,24(8):934-936.
[2] Wang SH,Zhang ZJ,Guo YJ,et al.Involvement of serotonin neurotransmission in hippocampal neurogenesis and behavioral responses in a rat model of post-stroke depression[J].Pharmacol Biochem Behav,2010,4:4.
[3] Silva H,Iturra P,Solari A,et al.Fluoxetine response in impulsive-aggressive behavior and serotonin transporter polymorphism in personality disorder[J].Psychiatr Genet,2010,20(1):25-30.
[4] Amat J,Baratta MV,Paul E,et al.Medial prefrontal cortex determines how stressor controllability affects s behavior and dorsal raphe nucleus[J].Nat Neurosci,2005,8(3):365-371.
[5] Henn FA,Vollmayr B.Neurogenesis and depression:etiology or epiphenomenon[J].Biol Psychiatry,2004,56(3):146-150.
[6] Gizatullin R,Zaboli G,Jonsson EG,et al.The tryptophan hydroxylase(TPH) 2 gene unlike TPH-1 exhibits no association with stress-induced depression[J].J Affect Disord,2008,107(1-3):175-179.
[7] Celada P,Puig M,Amargós-Bosch M,et al.The therapeutic role of 5-HT1A and 5-HT2A receptors in depression[J].J Psychiatr Neuresoi,2004,29(4):252-265.
[8] Parsons MJ,DSouza UM,Arranz MJ.The -1438A/G polymorphism in the 5-hydroxytryptamine type 2A receptor gene affects promoter activity[J].Biol Psychiatry,2004,56(6):406-410.
[9] Collier DA,Arranz MJ,Li T,et al.Association between 5-HT2A gene promoter polymorphism and anorexia nervosa[J].Lancet,1997,350(9075):412.
[10] Choi MJ,Lee HJ,Lee HJ,et al.Association between major depressive disorder and the -1438A/G polymorphism of the serotonin 2A receptor gene[J].Neuropsychobiology,2004,49(1):38-41.
[11] Giegling I,Hartmann AM,Möller HJ,et al.Anger- and aggression-related traits are associated with polymorphisms in the 5-HT-2A gene[J].J Affect Disord,2006,96(1-2):75-81.
[12] Saiz PA,García-Portilla MP,Paredes B,et al.Association between the A-1438G polymorphism of the serotonin 2A receptor gene and nonimpulsive suicide attempts[J].Psychiatr Genet,2008,18(5):213-218.
[13] 曹莉萍,李涛,许珂,等.自杀未遂与5-HT2A受体基因A-1438G多态性的关联研究[J].中国神经精神疾病杂志,2001,27(4):296-298.
[14] 李雪丽,范长河,贾福军,等.5-羟色胺2A受体基因多态性与抑郁症的关联研究[J].神经疾病与精神卫生,2009,9(1):11-14.
[15] 沙维伟,张晓斌,耿德勤,等.5-羟色胺2A受体基因A-1438G多态性与精神疾病患者自杀未遂的关系[J].中国行为医学科学,2005,14(4):346.
[16] 谢光荣,赵敏,张向晖,等.5-HT2A受体基因-1438G/A多态性与情感障碍的关联研究[J].中国行为医学科学,2006,15(1):4-6.
[17] Arias B,Gasto C,Catalan R.The 5-HT(2A) receptor gene 102T/C polymorphism is associated with suicidal behavior in depressed patients[J].Am J Med Genet,2001,105(8):801-804.
[18] González-Castro TB,Tovilla-Zárate C,Juárez-Rojop I,et al.Association of the 5HTR2A gene with suicidal behavior:case-control study and updated meta-analysis[J].BMC Psychiatry,2013,13:25.
[19] Wrzosek M,Łukaszkiewicz J,Wrzosek M,et al.Association of polymorphisms in HTR2A,HTR1A and TPH2 genes with suicide attempts in alcohol dependence:a preliminary report[J].Psychiatry Res,2011,190(1):149-151.
[20] 沙维伟,张晓斌,耿德勤,等.5-羟色胺2A受体基因多态性与精神疾病患者自杀未遂的关联性研究[J].实用临床医药杂志,2005,9(1):5-8.