湖北地区汉族人群ALDH2*504Lys基因多态性分析

黄爱霞

(监利县人民医院检验科，湖北 监利 433300)



湖北地区汉族人群ALDH2*504Lys基因多态性分析

黄爱霞

(监利县人民医院检验科，湖北 监利 433300)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.05.041

乙醛脱氢酶2(aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)*2等位基因由常染色体显性遗传，位于人类第12号染色体上。ALDH2基因存在G1510A多态性，导致氨基酸序列第504位上的谷氨酸(Glu)被赖氨酸(Lys)所替换(Glu504Lys)，其中具有催化活性的野生型称为G等位基因(ALDH2*1)，而催化能力失活的变异型称为A等位基因(ALDH2*2)。Glu504 GG型(ALDH2*1/1)可以编码正常催化活性的蛋白代谢酒精，有100%的酒精代谢活性；Glu504/Lys504 GA型(ALDH2*1/2)只有GG型的10%～45%酒精代谢活性；Lys504(ALDH2*2/2)AA型几乎不能编码具有代谢酒精能力的活性蛋白，大约只有GG型的6%酒精代谢活性[1]，因此这个基因被认为是用来防止酒精中毒的保护因子。ALDH2的等位基因型与饮酒者对酒精的酒后脸红反应，酒精中毒密切联系并且罹患酒精肝、阿尔茨海默病、结直肠癌、食管癌等疾病的风险更高[2]。目前已有很多研究报道该等位基因频率及其与酒精相关疾病的联系。本研究采用Sanger测序法对湖北地区人群ALDH2基因突变的频率进行检测和分析比较，并阐述该等位基因型别检测的临床应用前景。

1材料与方法

1.1标本采集采集96例无血缘关系的湖北地区健康汉族人静脉血2 mL(二乙胺四乙酸二钾抗凝)，用酚-氯仿法提取外周血中有核细胞的DNA。上述患者依据饮酒调查情况分为脸红组和不脸红组。

1.2引物设计、聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增以及ALDH2 Glu504Lys基因多态性测序PCR引物以及测序引物设计[3]正向引物:5′-TGCTATGATGTGTTTGGAGCC-3′；反向引物:5′-GGCTCCGAGCCACCA-3′。PCR反应总体系为25 μL，100 ng基因组DNA、引物终浓度为0.25 mol/L、MgCl2终浓度为50 mmol/L、0.2 mmol/L的脱氧核苷三磷酸和1 U的Taq酶(Takara)。程序选择：95 ℃预变性5 min、变性94 ℃ 30 s、退火62 ℃ 30 s、延伸72 ℃ 30 s PCR 35个循环，最后延伸72 ℃ 10 min 然后4 ℃保存(PCR仪：veriti Applied Biosystems)。取10 μL PCR产物在2%琼脂糖凝胶进行电泳，DNA Marker(Takara)标记分子量大小。另外,取5 μL PCR产物加入1 U Exonclease Ⅰ和2 U shrimp alkaline phosphatase(Takara)37 ℃ 1 h，80 ℃ 15 min,取1 μL Exon Ⅰ/SAP消化产物作为模板进行测序反应然后对测序反应产物纯化，最后加入10 μL的Hi-Di甲酰胺(Applied Biosystems) 95 ℃ 5 min变性后AB 3130测序仪(Applied Biosystems)进行ALDH2 12外显子测序。

1.3统计学方法应用SPSS 17.0统计软件进行数据分析，计数资料比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1ALDH2第12外显子测序结果

2.1.1ALDH2*1/1基因型第12外显子测序结果采用Sequence Analysis软件分析ALDH2第12外显子Sanger测序结果，其中ALDH2第12外显子504密码子(G1510G)未发生突变，检测基因型为ALDH2*1/1，见图1。

图1　ALDH2*1/1基因型第12外显子测序结果

2.1.2ALDH2*1/2基因型第12外显子测序结果采用Sequence Analysis软件分析ALDH2第12外显子Sanger测序结果，其中ALDH2第12外显子504密码子(1510G>G/A)发生突变，突变频率为50%，GAA(Glu)突变为AAA(Lys)。检测基因型ALDH2*1/2，见图2。

图2　ALDH2*1/2基因型第12外显子测序结果

2.2ALDH2基因型和基因频率检测的统计结果检验样本的基因型符合H-W平衡(P>0.05)，样本具有代表性。ALDH2*1 和ALDH2*2两种等位基因的频率分别为89.1%和10.9%。ALDH2*1/1、ALDH2*1/2和ALDH2*2/2三种基因型频率分别为78.1%、21.9%和0%，见表1。

表1　ALDH2基因型和基因频率检测的统计结果

2.3酒精脸红反应者与ALDH2基因型的关系统计结果饮酒情况调查结果为脸红组35例，不脸红组61例。两组GA与GG基因型构成比差异有统计学意义(χ2=21.367，P<0.01)，见表2。

表2　两组ALDH2基因型的关系统计结果　[例(%)]

3讨论

ALDH2第12外显子的基因多态性存在明显的种族差异，亚洲人群中，ALDH2*1/2基因型频率为30%～50%，中国汉族人的突变率为20%～30%；日本人则具有更高的突变率，最高可以占到人群总数的34.1%；白种人该基因突变率很低[4]。但是同一种族不同地域的人群ALDH2基因多态性分布也不一致，洛阳人ALDH2*1/1、ALDH2*1/2、ALDH2*2/2的基因型频率分别为71.43%、27.62%、0.95%[5]；上海人的ALDH2*1/1、ALDH2*1/2、ALDH2*2/2的基因型频率分别为54.29%、40.95%、4.76%[6]。本研究等位基因频率与洛阳地区汉族人群该等位基因频率基本一致，尚未检测到ALDH2*2/2基因型，分析原因可能是样本量不足，但是本研究对湖北地区汉族人群ALDH2*504Lys等位基因频率统计结果也有一定的代表性。

部分亚洲人群在饮用酒精饮料后，由于酒精在肝代谢成为乙醛，乙醛刺激而引起皮肤发红或起疙瘩等一系列反应称为酒精脸红反应。本研究中酒精脸红反应的人群ALDH2*504Lys基因型频率高达51.4%。文献报道，对于酗酒的人来说ALDH2 Glu/Lys杂合子的人可能罹患食管癌的风险较无这种基因缺陷的人高[7]，并且此类人群罹患结直肠癌、食管癌、胃癌、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心肌梗死等疾病风险更高[8]。临床医师可以通过询问患者是否有酒精脸红反应大致判断他们是否存在ALDH2缺陷，通过临床分子诊断来准确判断ALDH2等位基因型，若是患者为ALDH2*1/2基因型应该劝告其少喝酒并增加食管癌方面的检查。普通人群也可以在平时喝酒的过程中注意是否有酒精脸红反应，若有酒后反应建议做ALDH2的等位基因型的筛查，减少饮酒，增加防护意识，有助于降低罹患酒精相关疾病的风险。

硝酸甘油治疗心绞痛和心力衰竭已经有百年历史，近来，有研究表明线粒体ALDH2对硝酸甘油疗效需要的代谢产物——一氧化氮的合成有关键作用。ALDH2第12个外显子504 Glu/Lys的突变型和杂合型会严重降低ALDH2的酶活性， Glu504蛋白对硝酸甘油的催化活性(Vmax/Km)大约是Lys504蛋白的10倍[9]。因此，Glu504Lys基因多态性结果对临床舌下含服硝酸甘油是否有效发挥很大的指导作用。建议给患者使用硝酸甘油要考虑这一因素，尤其是亚洲人，其30%～50%携带造成活性减弱的ALDH2*2突变，通过对ALDH2等位基因的检测，可能为临床医师是否选用舌下含服硝酸甘油治疗心绞痛和心力衰竭的标准之一。

参考文献

[1]Umulis DM,Gürmen NM,Singh P,etal.A physiologically based model for ethanol and acetaldehyde metabolism in human beings[J].Alcohol， 2005，35(1):3-12.

[2]Brooks PJ,Enoch MA,Goldman D,etal.The alcohol flushing response:an unrecognized risk factor for esophageal cancer from alcohol consumption[J].PLoS Med，2009,6(3)：e1000050.

[3]Itoga S,Nanmoku T,Uchimoto T,etal.Comparative analyses of four different methods of genotyping ALDH2[J].Alcohol Clin Exp Res，2004,28(8):117-122.

[4]Li H,Borinskaya S,Yoshimura K,etal.Refined geographic distribution of the oriental ALDH2*504Lys(nee 487Lys)variant[J].Ann Hum Genet,2009,73(3)：335-345.

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[8]Zhang GH,Mai RQ,Huang B,etal.Meta-analysis of ADH1B and ALDH2 polymorphisms and esophageal cancer risk in China[J].World J Gastroenterol, 2010,16(47):6020-6025.

[9]Li Y,Zhang D,Jin W,etal.Mitochondrial aldehyde dehydrogenase-2(ALDH2) Glu504Lys polymorphism contributes to the variation in efficacy of sublingual nitroglycerin[J].J Clin Inves,2006,116(2):506-511.

摘要：目的调查湖北地区汉族人群乙醛脱氢酶2(ALDH2)第12外显子Glu504Lys基因多态性。方法采集96例无血缘关系汉族人的外周血，运用Sanger测序法检测ALDH2第12外显子单核苷酸多态性(SNP)的情况。结果ALDH2*1和ALDH2*2等位基因的突变频率分别为89.1%和10.9%。ALDH2*1/1和ALDH2*1/2两种基因型频率分别为78.1%和21.9%，尚未检测到ALDH2*2/2纯合突变。饮酒有酒精脸红反应组ALDH2*504Lys基因频率显著高于不脸红组(P<0.01)。结论湖北地区的居民对酒精的耐受程度比上海人强，与洛阳人耐受酒精能力一致。

关键词：乙醛脱氢酶2；基因多态性；等位基因频率

Analysis on the Genetic Polymorphism of ALDH2*504Lys among the Han Population in HubeiHUANGAi-xia.(DepartmentofClinicalLaboratory,People′sHospitalofJianliCounty,Jianli433300,China)

Abstract：ObjectiveTo investigate allele frequency of the twelfth exon of aldehyde dehydrogenase 2(ALDH2*504Lys) among the Han Population in Hubei.MethodsPeripheral blood samples of 96 Hans without blood relationship were collected,and the single nucleotide polymorphism(SNP) of the twelfth exon of ALDH2 was analyzed by Sanger sequencing.ResultsThe allele mutation rates of ALDH2*1 and ALDH2*2 were 89.1% and 10.9% respectively.Genotype frequencies of ALDH2*1/1 and ALDH2*1/2 were 78.1% and 21.9%.And no homozygous mutant of ALDH2*2/2 was found.Gene frequency of ALDH2*504Lys was significantly higher in people with flushing response after alcohol intake than in those without such response(P<0.01). ConclusionResidents in Hubei province are more tolerant of alcohol than Shanghai residents,and are tolerant of alcohol at the same level as Luoyang residents.

Key words：Aldehyde dehydrogenase 2; Single nucleotide polymorphism; Allele frequency

收稿日期：2014-03-17修回日期:2014-08-29编辑：伊姗

中图分类号：Q347

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)05-0877-03