FGF20基因单核苷酸多态性与帕金森病的相关性分析

雷阳，齐中华，牟文松，王哲

FGF20基因单核苷酸多态性与帕金森病的相关性分析

雷阳，齐中华，牟文松，王哲

目的探讨辽宁地区部分汉族人群成纤维细胞生长因子20(FGF20)基因3个单核苷酸多态性(SNP)位点与帕金森病(PD)的相关性。方法纳入2009年1月—2012年8月大连医科大学附属第一医院神经内科收治的136例PD患者和132名健康体检者，采用PCR结合直接测序的方法，检测其FGF20基因rs1989754C/G、rs1721100C/G、rs2720208C/ T 3个SNP位点的基因型，并对结果进行统计学分析。结果PD患者及健康对照3个SNP位点基因型的分布均符合Hardy-Weinberg平衡。PD患者和健康对照rs1989754多态位点的CC、CG、GG基因型分别占18.38%、52.94%、28.68%和30.30%、53.79%、18.94%，C、G等位基因频率分别为44.85%、55.15%和55.68%、44.32%，基因型分布及等位基因频率差异均有统计学意义(P＜0.05)。PD患者和健康对照rs1721100多态位点CC、CG、GG基因型分布分别占22.06%、52.21%、25.74%和33.33%、51.52%、15.15%，C、G等位基因频率分别为48.16%、51.84%和59.09%、40.91%，基因型分布及等位基因频率差异均有统计学意义(P＜0.05)。PD患者和健康对照rs2720208多态位点CC、CT、TT基因型分布分别占71.32%、19.85%、8.82%和65.15%、23.48%、11.36%，C、T等位基因频率分别为81.25%、18.75%和76.89%、23.11%，基因型分布及等位基因频率差异均无统计学意义(P＞0.05)。结论辽宁地区汉族人群FGF20基因rs1989754、rs1721100位点的SNP是PD的一个危险因素。

帕金森病；成纤维细胞生长因子20；多态性，单核苷酸

帕金森病(Parkinson disease，PD)是一种黑质多巴胺能神经元变性缺失所引起的神经系统退行性疾病，多为散发，近年来其发病机制中遗传因素的作用越来越受到人们的重视。针对PD患者进行的基因组筛查发现，与PD关系最密切的连锁区域是8号染色体短臂[1]，成纤维细胞生长因子20(fibroblast grow th factor 20，FGF20)正好位于此连锁区域，且其编码的蛋白在正常脑组织中具有明显的神经营养特性。正常脑组织尤其是小脑可见FGF20蛋白表达，可能对中枢神经系统的发育具有调节作用[2]。有研究发现FGF20基因多态性与阿尔茨海默症和精神分裂症相关[3]，提示FGF20可能在神经退行性病变过程中发挥作用。本研究测定了136例PD患者及132名健康对照者FGF20基因rs1989754C/G、rs1721100C/G、rs2720208C/T 3个单核苷酸多态性(SNP)位点的基因型分布情况，旨在探讨FGF20基因SNP与PD的关系。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2009年1月－2012年8月大连医科大学附属第一医院神经内科收治的PD患者136例(病例组)，其中男74例，女62例，年龄55～91(65.8±10.5)岁，简易智能状态评分(MMSE)25.53±3.21分，Hoehn-Yahr分期早期(Ⅰ－Ⅱ期)45例，中期(Ⅲ期)64例，晚期(Ⅳ－Ⅴ期)27例。所有入组患者均为辽宁地区汉族人，由2名或以上有经验的神经内科医师依据英国PD协会临床诊断标准通过病史、临床症状及体格检查进行确诊[4]。同期健康体检者132名(对照组)，其中男70名，女62名，年龄52～88(64.5±10.0)岁，所有入组者均为汉族，病史询问、体格检查及实验室检查均未发现神经或精神疾患。病例组及对照组男女比例及年龄差异均无统计学意义。所有受试对象均知情同意，并经本院医学伦理委员会同意。

1.2 实验方法 使用传统的酚/氯仿法从外周血标本提取基因组DNA。rs1989754C/G位点引物如下：上游5'-GCCGGAGGTATTCTGAAACA-3'，下游5'-TGAGGTTCCCTCAGCTCCTA-3'；rs1721100C/G和rs2720208C/T位点邻近，使用同一对引物：上游5'-CCAGGTCCAAGAGGCATCAG-3'，下游5'-AG TAAACATAATCCAGAGAGGTGAGG-3'。引物合成由上海生工公司完成。采用50μl反应体系，包括2×Taq M asterM ix 25μl，模板DNA 2μl，引物各2μl，去离子水19μl。反应过程：94℃预变性5m in；94℃ 30s，60℃ 30s，72℃ 40s，共36个循环；72℃延伸10m in。PCR产物经ABI 3730xl自动测序仪(ABI公司，美国)直接测序。

1.3 统计学处理 采用SPSS 16.0软件包进行统计分析，基因型和等位基因频率采用直接计数法，病例组与对照组间基因型及等位基因频率的比较采用χ2检验，SNP与患者临床资料的相关性分析采用logistic回归分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

病例组与对照组rs1989754C/G、rs1721100C/G以及rs2720208C/T 3个SNP位点基因型的分布均符合Hardy-Weinberg平衡。

2.1 SNP rs1989754C/G位点检测结果 病例组和对照组FGF20基因rs1989754C/G位点等位基因频率分布差异有统计学意义(P=0.012)，基因型分布差异也有统计学意义(P=0.036，表1)。统计结果提示rs1989754C/G多态是PD的一个危险因素。确切logistic回归显示rs1989754C/G不受年龄(P=0.343)或性别(P=0.123)的影响。

表1 SNP rs1989754C/G位点基因型分布及等位基因频率[例(%)]Tab.1 Genotypes distribution and alleles frequencies of SNP rs1989754C/G in PD patients and control group [case (%)]

2.2 SNP rs1721100C/G位点检测结果 病例组和对照组FGF20基因rs1721100C/G位点等位基因频率分布差异有统计学意义(P=0.011)，基因型分布差异也有统计学意义(P=0.034，表2)。统计结果提示rs1721100C/G多态是PD的一个危险因素。

表2 SNP rs1721100C/G位点基因型分布及等位基因频率[例(%)]Tab.2 Genotypes distribution and alleles frequencies of SNP rs1721100C/G in PD patients and control group [case (%)]

2.3 SNP rs2720208C/T位点检测结果 与rs1721100C/G邻近的rs2720208C/T位点测序结果显示，病例组和对照组等位基因频率及基因型差异均无统计学意义(表3)。

2.4 rs1989754C/G和rs1721100C/G位点多态性与PD分期的相关性分析 Logistic回归分析显示，早、中、晚期PD患者中rs1989754C/G和rs1721100C/G位点的基因型分布差异均无统计学意义(P＞0.05，表4)。

表3 SNP rs2720208C/T位点基因型分布及等位基因频率[例(%)]Tab.3 Genotypes distribution and alleles frequencies of SNP rs2720208C/T in PD patients and control group [case (%)]

表4 SNP rs1989754C/G和rs1721100C/G位点基因型分布与PD分期的关系[例(%)]Tab.4 Relationship between PD clinical stage and genotypes distribution of SNP rs1989754C/G and rs1721100C/G [case (%)]

3 讨 论

PD的发病机制涉及环境及遗传因素。FGF20基因定位于人类染色体 8p21.3-8p22，该区域与PD密切相关。FGF20及其家族成员在胚胎组织及成人组织中均见表达，在大脑发育及细胞稳态维持中发挥重要作用[5]。有研究提示在细胞培养过程中，FGF20作为一种神经活性因子可显著提高多巴胺能细胞的存活能力，促进培养的细胞分化为多巴胺能神经元，并能减轻模型动物的帕金森症状[6-7]。FGF20还可通过与其受体FGFR-1c结合来发挥其神经活性效应[1]。鉴于FGF20对多巴胺能神经元存活的重要作用，可以将FGF20作为PD的候选易感基因。

国外研究证实FGF20基因定位于内含子和3'非编码区的SNP是PD的危险因素[8]，但在芬兰和希腊人中未得到相同的结论[9]，这些矛盾的结果有待进一步研究探讨。目前国内尚未见FGF20基因多态性与PD相关性方面的报道。

本研究检测了3个SNP位点，其中rs1989754C/ G位于第一内含子，靠近第一外显子，另外2个位点位于FGF20基因的3'非编码区(3'-UTR)。检测结果显示rs1989754C/G和rs1721100C/G这2个SNP与PD相关，是PD的危险因素。rs1721100C/G 3'-URT区的SNP是PD的危险因素，SNP位点核苷酸改变会破坏m icroRNA-433的结合位点，从而上调FGF20 mRNA的翻译。FGF20 mRNA翻译量的增加可促进α突触核蛋白的表达，而后者是构成PD病理性标志物Lewy小体的主要成分。

近年来随着分子遗传学研究的深入，对基因内含子的功能有了许多新认识[10]，内含子区的剪接信号可能对mRNA的转录起调节作用，内含子区的基因多态性可能影响基因的表达水平。本研究结果显示内含子的SNP与PD存在相关性，可能是PD的潜在危险因素，提示在今后的研究中应重视内含子的功能。

有报道称FGF20和MAOB基因的SNP多态性存在相互作用，二者在PD的遗传机制中具有重要意义[11]。MAOB基因编码蛋白为黄素单胺氧化酶家族成员，是一种定位于线粒体外膜的酶，可调节中枢神经系统的神经活性及血管活性胺类物质的代谢。MAOB基因多态性是PD的危险因素之一，FGF20和MAOB同样参与多巴胺生物旁路，两种基因遗传多态的相关性表明生物学相互作用模型在PD危险因素的预测中具有潜在作用。

综上所述，本研究对辽宁地区汉族人群FGF20基因多态性进行分析，结果显示其多态性位点rs1989754C/G、rs1721100C/G是PD的危险因素，与PD的发病风险具有相关性。

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Correlation analysis between single nucleotide polymorphisms of fibroblast growth factor 20(FGF20) gene and Parkinson disease

LEI Yang1, QI Zhong-hua1*, MOU Wen-song2, WANG Zhe11Department of Neurology, First Affiliated Hospital of Dalian Medical University, Dalian, Liaoning 116011, China
2Department of Neurology, Dalian Economic and Technological Development Area Hospital, Dalian, Liaoning 116000, China
*

, E-mail: qzhdl770716@126.com

ObjectiveTo explore the correlation between the single-nucleotide polymorphism (SNP) of fibroblast grow th factor 20 (FGF20) gene and Parkinson disease (PD) in Chinese Han population in Liaoning province.MethodsOne hundred and thirty-six PD patients hospitalized in First Affiliated Hospital of Dalian Medical University from Jan 2009 to Aug 2012, and 132 healthy controls at the corresponding period were involved in this study.The genotypes of 3 SNP sites (rs1989754C/G, rs1721100C/G and rs2720208C/T) in FGF20 were determ ined by PCR combined w ith direct sequencing, and the results were analyzed statistically.ResultsThe genotype distribution of 3 SNP sites both in PD patients and controls were in Hardy-Weinberg equilibrium.Statistical analysis revealed that there were significant differences in genotype distribution and allele frequency of rs1989754C/G site between PD patients (CC 18.38%, CG 52.94%, GG 28.68%; C 44.85%, G 55.15%) and controls (CC 30.30%, CG 53.79%, GG 18.94%; C 55.68%, G 44.32%), and of rs1721100C/G site in PD patients (CC 22.06%, CG 52.21%, GG 25.74%; C 48.16%, G 51.84%) and controls (CC 33.33%, CG 51.52%, GG 15.15%; C 59.09%, G 40.91%).There was no significant difference in genotype distribution and allele frequency of rs2720208C/T site between PD patients (CC 71.32%, CT 19.85%, TT 8.82%; C 81.25%, T 18.75%) and controls (CC 65.15%, CT 23.48%, TT 11.36%; C 76.89%, T 23.11%).Conclusion The SNPs of rs1989754 and rs1721100 sites in FGF20 may be a risk factors for PD in Han nationality in Liaoning province.

Parkinson disease; fibroblast grow th factor 20; polymorphism, single nucleotide

R742.5

0577-7402(2014)02-0129-04

10.11855/j.issn.0577-7402.2014.02.10

2013-09-27；

2013-12-06)

(责任编辑：胡全兵)

This work was supported by the Public Relation Project of Science and Technology Department of Liaoning Province (2011225013)

辽宁省科技厅社会发展攻关计划(2011225013)

雷阳，医学硕士，副教授。主要从事脑血管疾病及神经超声方面的研究

116011 辽宁大连 大连医科大学附属第一医院神经内科(雷阳、齐中华、王哲)；116000 辽宁大连 大连开发区医院神经内科(牟文松)

齐中华，E-mail：qzhdl770716@126.com