中国公共卫生  2016, Vol. 32 Issue (4): 502-506   PDF    
引用本文
胡慧婷, 杨帆, 汪亚君, 吴斌. 中国南方汉族人群哮喘与GSDMB/ORMDL3基因多态性[J]. 中国公共卫生, 2016, 32(4): 502-506.
HU Hui-ting, YANG Fan, WANG Ya-jun, et al. Association of GSDMB/ORMDL3 polymorphism with asthma risk among Han population in Southern China[J]. Chinese Journal of Public Health, 2016, 32(4): 502-506.
中国南方汉族人群哮喘与GSDMB/ORMDL3基因多态性
胡慧婷, 杨帆, 汪亚君 , 吴斌     
广东医学院附属医院, 广东湛江 524001
收稿日期: 2015-11-20; 数字出版日期: 2016-3-16 14:33
基金项目: 国家自然科学青年基金(81400023);广东省医学科研基金(A2015338)
作者简介: 胡慧婷(1989-),女,江西德兴人,硕士,研究方向:哮喘的发病机制。
通讯作者: 汪亚君,E-mail:wangyajuny1977@aliyun.com;吴斌,E-mail:wubin621011@126.com
摘要: 目的 研究GSDMB/ORMDL3基因相关单核苷酸多态性位点(SNP)与中国广东人群哮喘发病、吸烟行为的相关性。方法 于2014年3月-2015年3月对广东医学院附属医院就诊的394例哮喘患者、395名健康成人进行血样采集和问卷调查,用SNaPshot技术检测GSDMB/ORMDL 3基因单核苷酸多态性(SNP)rs7216389、rs4794820、rs11650680基因型,并分析SNP变异与哮喘风险及吸烟因素的相关性。结果 SNP位点rs7216389 C-T和rs4794820 A-G变异增加哮喘发病风险(OR分别为1.8和1.7,均为P<0.0001),而rs11650680 C-T位点变异与哮喘风险无明显相关性(OR=0.8,P=0.1700);吸烟哮喘患者rs7216389 T/T和rs11650680 C/C高于戒烟与非吸烟组,而rs4794820 A/A低于非吸烟组(均为P<0.0001)。结论 rs7216389 C-T、rs4794820 A-G位点变异与哮喘发病风险明显相关,吸烟增加rs7216389 C-T、rs4794820 A-G、rs11650680 T-C位点的变异风险。
关键词: GSDMB/ORMDL 3     基因多态性     哮喘     吸烟    
Association of GSDMB/ORMDL3 polymorphism with asthma risk among Han population in Southern China
HU Hui-ting, YANG Fan, WANG Ya-jun, et al     
Affiliated Hospital of Guangdong Medical College, Zhanjiang, Guangdong Province 524001, China
Abstract: Objective To explore potential associations between three gasdermin B/sphingo-lipid biosynthesis regulator 3(GSDMB/ORMDL3) genes polymorphism with asthma risk and smoking behavior in Han population in Guangdong province of China.Methods A total of 394 asthma patients and 395 healthy physical examinees recruited from Affiliated Hospital of Guangdong Medical College were genotyped to detect single nucleotide polymorphism(SNP) of three GSDMB/ORMDL3 genes(rs7216389, rs4794820 and rs11650680) using SNaPshot technology.The correlations of gene polymorphism with asthma risk and smoking behavior were analyzed.Results The mean age of the asthma patients and healthy physical examinees was 45.37 and 45.23 years, respectively.There were no significant differences in age, gender and smoking status between the asthma patients and the healthy examinees.The variations in rs7216389 C/T and rs4794820 A/G genotype were significantly associated with increased asthma risk, with the odds ratio(OR) of 1.8 and 1.7(both P<0.0001);while the variation of rs11650680 C/T was significantly correlated with asthma risk(OR=0.8, P=0.1700).The frequency of rs7216389 T/T and rs11650680 C/C were higher among smoking asthma patients than among nonsmoking asthma patients, but the frequency of rs4794820 A/A was lower among the smoking asthma patients than among nonsmoking asthma patients significantly(P<0.0001 for all).Conclusion Our results show that rs7216389 C/T and rs4794820 A/G variations are associated with higher asthma risk and smoking could increases variation frequency in rs7216389 C/T, rs4794820 A/G, and rs11650680 T/C of GSDMB/ORMDL3 among Han population in Guangdong province of China.
Key words: GSDMB/ORMDL3     gene polymorphism     asthma     smoking    

支气管哮喘(简称哮喘)是多种基因环境因素之间的相互作用导致的复杂遗传病。据估计遗传因素占哮喘发病风险因素的35%~80%[1]。Gasdermin B基因(gasdermin B，GSDM B)属于gasdermin家族成员之一，位于染色体17q12~21区域内(该染色体区域已被证实与哮喘密切相关)[2]。鞘脂合成调节器因子3基因(sphingo-lipid biosynthesis regulator 3，ORMDL 3)也位于染色体 17q21 上，与GSDM B基因比邻。GSDM B与ORMDL 3基因受到共同单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)的影响，其中rs7216389、rs4794820、rs11650680基因与哮喘的遗传相关性已在波多黎各等几个种族被证实[3, 4, 5, 6]。但在中国广东人群还鲜有报道。本研究选择2014年3月—2015年3月在广东医学院附属医院确诊的哮喘患者394例，分析哮喘与GSDM B/ORMDL 3基因多态性的相关性。

1 对象与方法 1.1 对象

选择2014年3月—2015年3月在广东医学院附属医院确诊的哮喘患者394例，所有患者均符合《支气管哮喘防治指南》标准[7]，已除外合并有其他呼吸道疾病和其他引起喘息、胸闷、咳嗽的疾病，包括心功能异常和胃食管返流等。对照组为同期来自广东医学院附属医院的健康体检者395名，为与哮喘组无血缘关系的汉族南方人群，无个人哮喘病史和哮喘病家族史，无肺部其他疾病史，肺通气功能检查正常。所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 肺功能检测

肺功能检测参照文献中描述方法进行[8]。

1.3 血清IgE水平和外周血嗜酸性粒细胞检测

分别采集哮喘患者和健康对照组静脉血2 mL，外周血嗜酸性粒细胞计数及百分比，血清IgE水平均由血常规检测获得。

1.4 DNA提取和基因型鉴定

采集患者和对照组人群静脉全血，用血液DNA提取试剂盒(中国北京天根生物有限公司，)提取基因组DNA，操作步骤按照说明书操作。共计789个DNA样本用于3个SNPs(rs7216389、rs4794820、rs11650680)的分型分析，基因型鉴定采用SNaPshot技术，具体操作步骤参照文献[9]。

1.5 统计分析

采用软件SPSS 19.0一般数据统计分析。哮喘患者和对照组的基因位点频率、基因型分布统计采用在线软件SNPStarts(http://bioinfo.iconcologia.net/snpstats/start.htm)[10]。位点频率和基因型的离散程度采用哈迪温伯格平衡分析(Hardy-Weinberg equilibrium，HWE)。哮喘组与对照组或不同吸烟状态组之间比较肺功能和血清IgE、外周血嗜酸性粒细胞采用双尾t检验(正态分布数据)或曼-惠特尼U检验(非正态分布数据)，比值比(odd ratio,OR)，95%置信区间(confidence intervals，95%CI)。以上数据的组间差异性计算采用单因素方差分析(正态分布数据)或Kruskal-Wallis检验(非正态分布数据)。以上P<0.05差异有统计学意义。

2 结 果 2.1 一般情况

哮喘患者394例，男性173 例(44%)和女性221例(56%)，年龄20~69岁，平均年龄45.37岁；健康对照组395人，包括男性173 人(44%)和女性222人(56%)，年龄25~65岁，平均年龄45.23岁。哮喘组与对照组的年龄(P=0.8907)、性别(P=0.9720)组成无明显差异。与对照组相比，哮喘组血清IgE明显升高[哮喘组(542.00±792.00)IU/mL，对照组(48.00±56.00)IU/mL，P<0.0001)]，肺功能明显下降，最大呼气量(forced expiratory volume，FEV)：哮喘组(91.24±15.38)%，对照组(74.95±24.70%)；FEV/用力肺活量(forced vital capacity，FVC)：哮喘组(88.61±8.80)%，对照组(72.72±14.97)%；均为P<0.0001)。哮喘组与对照组之间吸烟状态无明显差异(P=0.0800)。

2.2 rs7216389、rs4794820、rs11650680基因型和基因位点分布(表 1)
表 1 哮喘组与对照组rs7216389、rs4794820、rs11650680基因型与基因位点分布

哮喘组与对照组GSDMB/ORMDL3基因的3个SNP位点(rs7216389、rs4794820、rs11650680)频率分布均符合Hardy-Weinberg equilibrium(HWE)平衡(均为P>0.05)。最小位点频率(minor allele frequency，MAF)分别为rs7216389，C=0.22；rs4794820，A=0.24；rs11650680，T=0.22；与国际人类基因组单体型图计划北京汉族人群(CHB_Hapmap)中的对应基因MAF值rs7216389 C=0.336；rs4794820 A=0.419；rs11650680 T=0.219接近。在SNP位点rs7216389中，C/T与C/C基因型明显降低哮喘发病风险(P<0.000 1)。但是，由于杂合子C/T比例较高，哮喘组位点T/C比例明显高于对照组(P<0.000 1)。在SNP位点rs4794820中，G/A与A/A基因型明显降低哮喘发病风险(P<0.0001。哮喘组位点G/A比例明显高于对照组(P<0.000 1)。在SNP位点rs11650680中，哮喘组与对照组基因型分布无统计学差异(P=0.072 0)。SNP的C/T比例在哮喘组与对照组间也无统计学差异(P=0.170 0)。中国南方汉族人群中rs7216389的C/C和rs4794820的G/A和A/A明显降低哮喘发病风险，而rs11650680位点变异与哮喘发病风险无明显相关性。

2.3 基因型和基因位点性别分层分布(表 2)
表 2 哮喘组与对照组rs7216389、rs4794820、rs11650680基因型与基因位点性别分层分布

rs7216389和rs4794820SNP变异在男性和女性中均可降低发病风险，其中在男性中的相关性更高一些；而rs11650680的位点变异在男性和女性中均与哮喘发病风险无关。

2.4 哮喘患者吸烟行为与rs7216389、rs4794820、rs11650680位点多态性的相关性(表 3)
表 3 哮喘患者吸烟组、戒烟组、非吸烟组rs7216389、rs4794820、rs11650680位点基因型频率分布

哮喘患者吸烟组中，rs7216389 T/T型和rs11650680 C/C型高于戒烟与非吸烟组，而rs4794820 A/A型低于非吸烟组(χ2检验，均P<0.05)。

3 讨 论

本研究通过789例病例-对照研究证实了GSDM B/ORMDL 3基因相关的SNP rs7216389和rs4794820位点变异与中国广东汉族成人哮喘发病风险相关，而rs11650680位点变异与哮喘风险无显著相关性。吸烟的哮喘患者非保护型rs7216389 T/T和rs11650680 C/C高于戒烟与非吸烟组，而保护型rs4794820 A/A型低于非吸烟组。在本研究中，GSDM B/ORMDL 3基因的SNP位点rs7216389 C/C和rs4794820 A/A是保护型，可降低哮喘风险，而rs7216389 T/T和rs4794820 G/G是哮喘风险型。rs7216389位于GSDM B基因的第一个内含子内，rs4794820在GSDM B基因周围并与rs7216389强连锁(r2=0.87)[11, 12]。研究显示rs7216389调控GSDM B和ORMDL 3基因的表达，并在哮喘中引起白介素(interleukine 17，IL-17)的释放[13, 14]，这可能是rs7216389和rs4794820变异影响哮喘的机制之一。香港大学在华人哮喘中的研究发现rs7216389 T/T基因型能明显增强哮喘患者的气道高反应性[15]，是对本研究的另一个理论支持rs11650680位于GSDM B和ORMDL 3基因上游，与rs7216389、rs4794820同在17q21染色体上[12]。有研究发现rs11650680与rs4794820共同参与调节上皮细胞炎症反应和气道高反应性[16]。rs11650680 C/T基因型降低日本女性患哮喘的风险[12]，但在本研究中，我们在中国汉族南方人群中虽然发现rs11650680 CT型在哮喘患者中分布高于对照组(哮喘145(36.8%)vs.对照116(29.4%))，女性中(哮喘85(38.5%)vs.对照66(29.7%))但未能得到有统计意义的结果(P=0.1900)。此研究差异可能与本研究的样本量小于上述研究样本量或民族遗传基因差异有关。哮喘的发生发展受到环境因素的影响，在哮喘的特定发展阶段环境因素对病情影响尤其重要[17]。在这些因素中，生命早期烟草烟雾暴露与遗传因素相互作用是哮喘的重要诱发因素[18, 19, 20, 21]。研究显示烟草暴露与人类染色体17q21区域相互作用促进哮喘的发病风险[19]。如前所述，rs7216389 C/C和rs4794820 A/A是哮喘发病风险的保护因素，在其他研究中，rs11650680 T/T也被发现可能对儿童哮喘有保护作用[22]。而本研究发现吸烟的哮喘患者rs7216389 T/T和rs11650680 C/C高于戒烟与非吸烟组，而保护型rs4794820 A/A型低于非吸烟组，因此吸烟与rs7216389、rs4794820、rs11650680交互作用可能是吸烟增加哮喘发病风险的机制之一。本研究也存在一些局限之处。首先，如上所述，由于样本量的限制可能导致一个Ⅱ型错误，掩盖了本来存在的阳性SNP与哮喘的相关性(rs11650680)；其次，对照组虽然是体检健康的人群，但是由于对于对照组过敏状态的信息了解不充分，其中不能完全排除未能诊断的哮喘患者，这会降低研究中SNP位点与哮喘的相关强度。

总之，GSDM B/ORMDL 3基因的SNP位点rs7216389、rs4794820与中国南方汉族人群哮喘发病密切相关，吸烟患者rs7216389、rs4794820、rs11650680变异，增加哮喘风险。在将来的研究中，如果能进一步深入SNP位点调节GSDM B/ORMDL 3基因的分子机制，以及以上SNP位点与其他环境因素的交互作用，将是哮喘研究的良好课题。

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