多巴胺β羟化酶基因多态性和首发精神分裂症的关联分析☆

惠李 杜伟利 陈大春 张保华 王志仁修梅红 王帆 张向阳⊙ 张萱

有研究发现多巴胺和肾上腺素异常在精神分裂症发病机制中起重要作用［1］。 多巴胺 β 羟化酶（dopamine beta⁃hydroxy⁃lase，DBH）是催化多巴胺向去甲肾上腺素转化的核心酶［2］。有研究已报道DBH活动和水平的异常被看做精神分裂症发病的生物标志物［3］。 而 DBH 基因 5′端 19 bp插入 ／缺失（位于位于染色体9q34）调控启动子活动进而调节血浆和脑脊液DBH活动和水平［3］。国外有研究报道DBH基因5′端 19bp插入／缺失（DBH5′⁃Ins／Del）不仅跟精神分裂症精神症状相关，而且与临床表型也相关［4－5］。 这些结果提示 DBH5′⁃Ins／Del可能是精神分裂症的候选基因。因此本研究进一步在汉族人群中验证：DBH5′⁃Del／Ins多态性和首发精神分裂症之间是否相关。以探寻精神分裂症潜在的遗传学发病机制。

1 对象和方法

1.1 研究对象 为2007年5月至2009年9月在北京回龙观医院就诊的精神分裂症患者。入组标准：①急性发作并符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版（DSM⁃IV）精神分裂症诊断标准；②年龄16～50岁；③入组前未服用抗精神药物；④没有其他器质性精神疾病；⑤能理解知情同意书，自愿参加此研究并签署。所有入组患者都经两名高年资精神科医生独立评定并确诊为首次发病的的精神分裂症住院患者。共计招募住院患者 230例，男 132例，女 98例女 98例，平均年龄（27.3±9.5）岁，平均（27.3±9.5岁）。健康正常组：在北京回龙观周边社区招募自愿者。入组标准：①年龄16～67；②排除精神疾病患者；③自愿入组并理解知情同意书基础上签署。共计318名，其中男138名，女180名，平均年龄（47.6±12.2）岁所有受试者均来自北京地区，并签署经北京回龙观医院伦理委员会批准开展此研究的知情同意书。人口学资料的比较：首发精神分裂症和正常对照组在年龄和性别上均无统计学差异 （P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 临床资料收集 自编临床CRF表收集患者信息，主要包括姓名、性别、年龄、教育年限、民族、家族史及既往身体健康状况等一般人口学治疗。

1.2.2 DNA的提取 采集所有受试者空腹外周肘静脉血5ml，分离血浆后用博迈德DNA提取试剂盒依据标准方案提取基因组DNA，保存 －80℃冰箱备用。

1.2.3 基因型检测 根据早前报道该基因多态性文献获取引物序列［6］。缺失产物片段长度144 bp，插入产物片段长度163 bp；上游引物：5′⁃GCAAAAGTCA⁃GGCA⁃CATGCACC⁃3′下游引物：5′⁃CAATAATTTG⁃GCCTCAATCTTGG⁃3′。 聚合酶链式反应（PCR）条件（10 μL 体系）：模板DNA 25 ng，上下游引物 10 nM，Taq DNA 聚合酶（Tian Gen）0.8 U，厂家提供1×扩增Taq Buffer和灭菌双蒸水。PCR循环程序：94℃预变性 5 min；94℃变性 30 s，55℃退火 45 s，72℃延伸1 min，共计40个循环；72℃最后延伸10 min。 PCR扩增产物用2%琼脂糖胶（溴化乙锭加入胶中），电泳，成像和保存，最后鉴定基因型。每个样本重复做两次，以保证数据可靠性。

1.3 统计分析 以SPSS 15.0对两组样本人口学资料比较用独立样本t检验或χ2检验。 由SHEsis在线遗传统计软件（http：／／analysis2.bio⁃x.cn／myAnalysis.php）处理数据；对各组进行Hardy⁃Weinberg定律的遗传平衡吻合度检验，计算DBH5′⁃Ins／Del的基因型和等位基因频率，用χ2分析病例对照组等位基因和基因型差异；调整年龄和性别后，采用多因素回归模型对DBH5′⁃Del／Ins多态性和首发精神分裂症的关系进行分析，以P＜0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 Hardy-Weinberg检验 精神分裂症和正常组的DBH5′⁃Del／Ins的基因型频率均符合 Hardy⁃Weinberg平衡法则 （P＞0.05）； 按性别分层，4 组的 DBH5′⁃Del／Ins 的基因型频率也均符合 Hardy⁃Weinberg平衡法则（P ＞ 0.05）。

2.2 患者组和对照组DBH5′-19bp插入／缺失等位基因和基因型频率比较 首发精神分裂症组和正常组比较等位基因和基因型频率出现显著差异（χ2=10.57，P=0.001；χ2=10.72，P=0.005）。 具有 19 bp Del（Del／Del和 Del／Ins）人群患病风险是Ins／Ins人群的1.50倍在调整性别和年龄后（95%CI：1.17～1.91，P=0.002）。 见表 1。

表1 首发精神分裂症和正常组DBH5'-19 bp插入／缺失的等位基因和基因型关系

3 讨论

本研究结果显示DBH5′-Ins／Del多态性是首发精神分裂症的易感位点；并且DBH5′-Del等位基因的人群患有首发精神分裂症风险明显增加。这个结果可能的机制是DBH5′-Del降低脑部多巴胺向去甲肾上腺素的转化，同时升高多巴胺／去甲肾上腺素的比率；并且导致多巴胺和去甲肾上腺素系统异常神经递质传递。这个机制支持DBH5′-Ins／Del多态性和精神分裂症的临床症状和表型相关［4－5］；也支持了精神分裂症的多巴胺异常假说［1］。 此外，有研究发现 DBH5′-Ins／Del贡献精神分裂症患者吸烟严重程度［7］。同时这个结果也进一步证实DBH5′-Ins／Del是多态性功能位点［6］。 然而以前研究发现DBH5′-Del／Ins 多 态 性 并 不 是 慢 性 精 神 分 裂 症 易 感 位 点［5］。DBH5′-Del／Ins多态性是首发精神分裂症易感位点但不是慢性精神分裂症的易感位点可能机制（假说）：具有DBH5′-Del／Del首发精神分裂症患者对抗精神病药物敏感，治疗效果好。但具体机制仍然不清楚，有待进一步研究。

总之，我们的研究结果表明DBH5′-Del／Ins多态性是首发精神分裂症的易感位点，并且DBH5′-Del等位基因的人群患有首发精神分裂症风险明显增加。但仅仅是初步结果，仍需要谨慎考虑以下三个方面：一样本量小，需要在更大的样本量检验；二样本主要来源北京周边，需要在不同地区和不同种族间重复；三科研经费充裕的条件下，我们应该检验另外一个功能位点-1021C／T （rs1611115）［8］，并和该位点做单倍型分析。

［1］Davis KL， Kahn RS， Ko G， et al.Dopamine in schizophrenia： a review and reconceptualization［J］.Am J Psychiatry，1991，148（11）：1474－1486.

［2］Kemper CM， O′Connor DT， Westlund KN.Immunocytochemical localization of dopamine beta hydroxylase in neurons of the human brain stem［J］.Neuroscience，1987，23（3）：981－989.

［3］Cubells JF， van Kammen DP， Kelley ME， et al.Dopamine beta-hydroxylase：two polymorphisms in linkage disequilibrium at the structural gene DBH associate with biochemical phenotypic variation［J］.Hum Genet，1998，102（5）：533－540.

［4］Yamamoto K， Cubells JF， Gelernter J， et al.Dopamine betahydroxylase （DBH） gene and schizophrenia phenotypic variability： a genetic association study［J］.Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet， 2003，117B（1）：33－38.

［5］Park JK， Kim JW， Lee HJ， et al.Dopamine beta-hydroxylase gene polymorphisms and psychotic symptoms in schizophrenia［J］.Am J Med Genet B Neuropsychiatr Geneti， 2007，144B（7）：944－945.

［6］Cubells JF， Kranzler HR， McCance-Katz E， et al.A haplotype at the DBH locus， associated with low plasma dopamine beta-hydroxylase activity， also associates with cocaine-induced paranoia［J］.Mol Psychiatry，2000，5（1）：56－63.

［7］Zhang XY， Chen DC，Xiu MH， et al.Association of functional dopamine-beta-hydroxylase （DBH） 19 bp insertion／deletion polymorphism with smoking severity in male schizophrenic smokers［J］.Schizophr Res， 2012，141（1）：48－53.

［8］Zabetian CP， Anderson GM， Buxbaum SG， et al.A quantitative-trait analysis of human plasma-dopamine beta-hydroxylase activity： evidence for a major functional polymorphism at the DBH locus［J］.Am J Hum Genet，2001，68（2）：515－522.