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中国广西地区健康人群E-选择素基因rs5359A/G、rs4786G/A 多态性分析*

2013-08-29王春芳韦叶生王俊利潘国刚韦贵将罗春英黄照权

微循环学杂志 2013年1期
关键词:等位基因内皮细胞多态性

王春芳 韦叶生 王俊利 潘国刚 韦贵将 罗春英 黄照权,#

人类白细胞分化抗原CD62E 即E-选择素(E-selectin),为细胞表面跨膜糖蛋白,属于细胞黏附分子(Ams)家族中选择素家族(SF)主要成员之一。它是机体内的一种促炎细胞因子,能介导白细胞与内皮细胞的起始黏附聚集,并刺激白细胞与内皮细胞的相互作用[1,2]。人类E-选择素基因全长约13kb,位于第1号染色体长臂,含14个外显子和13个内含子。国外研究[3~6]证实,E-选择素基因第2、4、11外显子分别存在G98T、A561C(5128R)、A1856G 多态性,这种多态性可能影响E-选择素基因的表达和功能,进而影响到其生物学活性。但目前有关E-选择素基因rs5359A/G、rs4786G/A 多态性的研究少见报道。本文采用单碱基延伸PCR 技术及基因测序技术对广西地区199例健康人rs5359A/G、rs4786G/A 基因的多态性进行检测,并将检测结果与人类基因组计划(Hapmap)公布的欧洲人、非洲人、日本人和中国北京人的单核苷酸多态性(SNP)分型数据比较,以探讨E-选择素rs5359A/G、rs4786G/A 多态性在不同种族和地区健康人群中的分布特点。

1 资料与方法

1.1 实验对象

中国广西地区无血缘关系的健康人199例,其中男118例,女81例,年龄25~86岁,均为我院体检中心体检健康者,各项临床及实验室指标正常,排除感染、心脑血管疾病及肿瘤等。

1.2 实验方法

1.2.1 基因组DNA 提取:EDTA-K2抗凝管采集体检者静脉血2ml;全血基因组DNA 采用碘化钠法[7]提取,-70℃保存备用。

1.2.2 引物设计与合成:根据基因库(GenBank)中人E-选择素基因rs5359、rs4786的全长序列,用计算机软件primer5.0设计引物,由上海天昊生物科技有限公司合成。rs5359A/G 、rs4786G/A 引物序列均为:上游5’-TGC CCC TTT AAA AGA ASC TCT GC-3’,下游5’-TGG ATG TGC TTT GCA TTC CTA CA-3’。rs5359A/G 延伸引物为:5’-TTT TTT TTT TTT TTT TTT TTT TTT TGC ATT CCT ACA AAG ATG TTT GTC AGA T-3’;rs4786G/A 延伸引物为:5’-TTT TTT TTT TTT TTT TTT TTT TTT TGC ATT CCT ACA AAC TGG CTG AAC ACT GGC AAC-3’。

1.2.3 单碱基延伸PCR 及基因测序:E-选择素基因rs5359、rs4786的PCR 扩增体系均为25μl,其中10×PCR 缓冲液(Takara公司)2.0μl,上、下游引物(10pmol/μl)各1.0μl,0.3mmol/L dNTPs(GENERAY BIOTECH 公司)2.0μl,模板DNA 1.0μl,TaqDNA 聚合酶(Promega公司)1.0U,余纯水补足;混匀后用HotStarTaq(Qiagen 公司)进行多重PCR。PCR 扩增的条件与参数:95℃2min 解链;94℃20s,65℃40s共11个循环,94℃20s,59℃30s,72℃90s共24个循环;72℃2min延伸。并用外切酶I(EXO I)(Epicentre公司)与虾碱酶(SAP)(Promega公司)纯化PCR 产物,再用SNaPshot Multiplex kit(ABI公司)进行延伸反应,反应条件与参数:96℃1min解链;96℃10s,50℃5s,60℃30s共28个循环;4℃持续。SAP 再次纯化延伸产物,测序由上海天昊公司采用ABI 3130XL 测序仪完成;用GeneMapper 4.0(Appliedbiosystems)分析SNP分型结果。

1.3 统计学处理

所有资料用SPSS 13.0软件包进行分析。基因型和等位基因频率采用基因直接计数法计算,并经Hardy-Weinberg 遗传平衡定律检验,以表明所选研究样本具有群体代表性。采用χ2检验比较各组间基因型及等位基因频率。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 E-选择素基因型分析

E-选择素基因rs5359A/G、rs4786G/A均具有多态性,扩增产物片段大小均为497bp,ABI 3130XL基因测序SNP 分型结果显示,rs5359A/G位点存在AA、AG、GG 3种基因型,rs4786G/A 位点存在GG、GA 和AA 3种基因型,并基因测序证实。见图1、图2。

2.2 E-选择素基因多态性在广西地区健康人群中的分布

χ2检验显示,rs5359A/G 位点基因型以AA 型最常见,占56.78%,等位基因以A 型频率最高,占74.62%;rs4786G/A 位点基因型以GA 型最常见,占47.24%,等位基因以G 型频率最高,占57.79%。两者基因型频率分布在男性与女性间比较无统计学差异(P>0.05)。见表1。

2.3 不同种族人群E-选择素基因多态性比较

E-选择素基因rs5359A/G、rs4786G/A 多态性分布频率与人类基因组计划(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/)公布的欧洲人、非洲人、日本人和中国北京人四个人群的SNP 分型数据的比较结果表明,rs5359A/G、rs4786G/A 多态性基因型及等位基因的分布频率与欧洲人比较,差异有统计学意义(P<0.05),而与非洲人、日本人、中国北京人比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2、表3。

3 讨论

图1 E-选择素基因rs5359A/G测序图

图2 E-选择素基因rs4786G/A测序图

表1 E-选择素基因型及等位基因频率在广西地区人群中的分布(n,%)

表2 不同种族及地区人群E-选择素基因rs5359A/G多态性分布频率比较(n,%)

表3 不同种族及地区人群E-选择素基因rs4786G/A 多态性分布频率的比较(n,%)

E-选择素是黏附分子选择素家族主要成员之一,为细胞表面糖蛋白,仅表达在内皮细胞上,静息时其含量甚微,只在细胞因子激活的血管内皮细胞表达,即由白细胞介素-1(IL-1)、脂多糖(LPS)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等激活的血管内皮细胞合成并释放,参与多种细胞(包括粒细胞、巨噬细胞、单核细胞等)与CD4记忆性T 淋巴细胞亚群的黏附、聚集作用和动脉粥样硬化的形成[8~10]。E-选择素是体内的促炎细胞因子之一,具有广泛生物学活性,主要介导白细胞与血管壁黏附的第一阶段,因而也是血管内皮细胞损伤的标志之一。E-选择素在与冠心病、高血压、脑卒中等发生发展密切相关的炎症反应和血栓形成中起重要作用,也与这些疾病的发生有相关性[6,11,12]。还有研究[13,14]证实,E-选择素与糖尿病、风湿性关节炎、硬皮病、脓毒症等有相关性。所以,正确了解和阐明不同地域和种族人群中E-选择素基因多态性的分布特点,可为进一步研究相关疾病的发生发展提供分子遗传学依据。

本研究结果显示,在所检测人群中,rs5359A/G位点表现出AA、AG、GG 3种基因型,以AA 型最为常见,占56.78%,等位基因以A 型频率最高,占74.62%;rs4786G/A 位点表现出GG、GA 和AA 3种基因型,以GA 型最为常见,占47.24%,等位基因以G 型频率最高,占57.79%。以上两位点基因多态性分布频率与广西人群男女组间以及与非洲、日本及中国北京人群比较差异均无统计学意义(P>0.05);而与欧洲人群比较,中国广西健康人群E-选择素基因rs5359A/G 位点A 等位基因频率(74.62%)显著低于欧洲人(89.82%),rs4786G/A 位点G 等位基因频率(57.79%)明显高于欧洲人(23.67%),两者差异均具有统计学意义(P<0.05)。说明E-选择素基因型分布及等位基因频率在不同种族间存在明显差异,这也符合遗传学规律。

综上所述,对中国广西人群E-选择素基因rs5359A/G、rs4786G/A 多态性的研究,为分析不同种族、不同地域与E-选择素基因相关的某些疾病临床表现的差异提供了分子生物学依据,也为这些疾病的防治奠定了基础。

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