维生素D受体基因BsmⅠ、ApaⅠ和TaqⅠ位点多态性与中国男性骨密度相关性的Meta分析

韩金宝，王 龙，祖 源，李 超哈尔滨医科大学附属第一医院 儿外科，黑龙江哈尔滨 5000；北京朝阳医院 血液净化科，北京0000

对双生子研究发现，遗传因素可能是男性骨量差异的原因之一[1]。有学者发现人类VDR基因上等位基因改变是影响骨量的重要遗传因素[2]。VDR基因位于人类第12号染色体上，限制性内切酶BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ及FokⅠ等酶切VDR基因产生不同的基因型。对于VDR基因的多态性与骨密度关系的研究结果存在争论，这可能与不同种族，不同地区人群中VDR基因多态性的分布不一致有关，或还处在研究的初期，且大量研究及Meta分析主要涉及妇女。但随着我国男性骨质疏松发病率显著上升，对于男性骨量的研究也备受关注。多位学者针对上述位点的VDR基因多态性与我国大陆多地区、香港及台湾男性骨密度的关系进行了探索研究，结果不一致，且缺乏对中国男性骨密度研究的Meta分析。本研究通过对已发表的VDR基因BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ位点多态性与中国大陆多地区、香港及台湾男性骨密度相关性的研究进行Meta分析。旨在对我国骨质疏松的病因学和防治提供相关依据。

资料和方法

1 文献检索 通过Pubmed、Embase、Cochrane、中国知网、维普网医学文献搜索引擎检索1990-2014符合条件文献。中文检索词：维生素基因受体或VDR，基因多态性或SNP，骨密度或BMD。英文检索词：vitamin D receptor或VDR，polymorphism或genotype或variant或allele，bone mineral density或BMD，Chinese或China。

2 纳入标准 公开发表的VDR基因BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ位点多态性与股骨颈、大转子、Ward’s三角区骨密度相关性研究。文种限中英文，研究对象限中国大陆、香港以及台湾地区，种族不限；基因型分布负荷按照Hard-Weinberg(H-W)遗传平衡定律；对源于同一样本数据重复发表的文献，纳入样本量最大的文献；研究提供基因型数据以及双能X线BMD测量法提供的骨密度值，单位g/cm2。排除标准：数据不全、不符合Hard-Weinberg (H-W)遗传平衡定律、含继发性骨质疏松、患有影响骨代谢的疾病及长期服用影响骨代谢药物者的研究。

3 文献质量评价 根据STRGEA(Strengthening the reporting of Genetic Association studies)原则对纳入的研究进行质量评价[3]：样本量是否充分，诊断标准交待是否清楚，分组配匹情况、基因型分布需符合Hardy-Weinberg(H-W)遗传平衡定律，基因检测方法是否合理，数据是否充分6项，每满足1项为1分，总分3分为质量可靠。

4 数据提取与统计学方法 Meta分析应用加权均数差WMD以及以95%置信区间(95% confidence interval，95% CI)检验，检验水准α=0.05。选择的遗传模型：1)BsmⅠBb vs bb；2)ApaⅠAA vs aa；3)TaqⅠTT vs Tt(BB和tt基因型在中国人群中出现频率非常低)。对大陆地区进行亚组分析。采用Review Manager 5.1进行统计分析。对所有文献进行异质性检验。若I2≥50%时采用随机效应模型。本研究纳入文章同质性较好，采用固定效应模型分析。

结 果

1 纳入研究的基本特征 初筛获得42篇英文文献，69篇中文文献，剔除重复发表、不符合纳入标准的文献，最终纳入8篇文献[4-11]，中文6篇，英文2篇，质量评价得分为4 ~ 6分。8篇文献共纳入1 934例中国成年男性。其中1项研究的3个维生素D受体基因位点中BsmⅠ基因分布不符合Hardy-Weinberg(H-W)遗传平衡定律，剔除此项研究的BsmⅠ资料。纳入文献见表1。

2 Meta分析结果 6篇文献报道了VDR BsmⅠ基因多态性与中国男性骨密度相关性的研究。因BB基因型我国分布极少，4项研究未发现BB基因型，所以选择Bb vs bb基因模型比较。股骨颈、大转子和Ward’s三角区的骨密度与两种基因型差异无统计学意义(图1、图2、图3)。考虑到地域差异，剔除中国香港和台湾，分析发现中国大陆地区男性Bb基因型股骨颈骨密度较高，加权均数差WMD的95% CI为0.03[0.00,0.06](P=0.03)(图4)。因此在中国大陆地区BsmⅠ基因多态性与骨密度可能存在一定的相关性。3篇文献报道了VDR ApaⅠ基因多态性与中国男性骨密度相关性的研究，选择AA vs Aa基因模型比较；3篇文献报道了VDR TaqⅠ基因多态性与中国男性骨密度相关性的研究，选择TT vs Tt基因模型比较；上述6篇文献研究结果显示股骨颈、大转子和Ward’s三角区的骨密度与VDR ApaⅠ，TaqⅠ位点基因多态性无关(表2)。

讨 论

随着老龄化社会的到来，骨质疏松症已经成为危害国人健康的重大公共卫生问题。其特征是骨量和骨密度的降低。许多内分泌调节因子以及基因位点影响骨骼代谢，从而使人群骨量和骨密度存在差异。被人们熟知的包括雌激素受体，维生素D受体和亚甲基四氢叶酸还原酶。VDR基因在调解骨转化以及平衡破骨和成骨方面发挥重要作用[12]。维生素D促进肠和肾钙重吸收以及骨矿化和重塑等生物学功能是通过VDR介导调节靶基因转录实现的。

Morrison等[13]首先报道了白种人群维生素D受体等位基因多态性与骨密度密切相关，VDR基因上等位基因改变是影响骨量的重要遗传因素。随后国内外很多研究探讨了在不同人群中VDR单核苷酸多态性与骨密度的关系，但遗憾的是还没有确凿的证据或一致性结论。Uitterlinden等[14]通过对欧洲9个中心26 242名受试者进行研究，认为VDR基因BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ及FokⅠ位点的基因多态性与骨密度以及骨折风险无相关性。Jia等[15]通过对14项研究含3 234名健康亚洲绝经妇女VDR单核苷酸多态性与骨密度的关系进行Meta分析，发现VDR基因FokⅠ位点多态性与亚洲绝经妇女骨密度密切相关，相比FF基因型ff基因型受试者骨密度更低。Li等[16]对中国绝经妇女VDR单核苷酸多态性与骨密度关系进行Meta分析发现，BsmⅠ、ApaⅠ位点基因多态性与骨密度存在微弱的相关性。2010年Ji等[17]对高加索人VDR基因BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ及FokⅠ位点的基因多态性与骨折风险进行Meta分析，发现BsmⅠ位点bb基因型骨折发生率低。而2015 Gao等[18]对高加索人VDR基因BsmⅠ位点基因多态性与骨折风险进行Meta分析，结论是BsmⅠ位点基因多态性与发生骨折风险无相关性。

表1 纳入研究的基本特征Tab. 1 Basic characteristics of all eligible studies

表2 ApaⅠ, TaqⅠ位点VDR基因多态性与中国男性股骨密度相关性Meta分析结果Tab.2 Results of meta-analysis of association of VDR gene ApaⅠ, TaqⅠ polymorphism with BMD in Chinese men

图 1 BsmⅠ基因多态性与中国男性股骨颈骨密度相关性Meta分析Fig. 1 Meta-analysis of association between Bb and bb genotype of VDR gene BsmⅠpolymorphism and femoral neck BMD in Chinese men

图 2 BsmⅠ基因多态性与中国男性大转子骨密度相关性Meta分析Fig. 2 Meta-analysis of association between Bb and bb genotype of VDR gene BsmⅠpolymorphism and trochanter BMD in Chinese men

图 3 BsmⅠ基因多态性与中国男性Ward’s三角区骨密度相关性Meta分析Fig. 3 Meta-analysis of association between Bb and bb genotype of VDR gene BsmⅠpolymorphism and Ward’s triangle BMD in Chinese men

图 4 BsmⅠ基因多态性与中国大陆地区男性股骨颈骨密度相关性Meta分析Fig. 4 Meta-analysis of association between Bb and bb genotype of VDR gene BsmⅠpolymorphism and femoral neck BMD in mainland Chinese men

我们对中国多地区男性骨密度与VDR基因BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ位点的多态性关系进行Meta分析，未发现它们存在相关性。考虑到地域种族差异，剔除中国香港和台湾。我们对大陆地区的中国男性进行分析，发现BsmⅠ位点基因多态性与股骨颈骨密度相关，95% CI：0.03[0.00，0.06](P=0.03)。Bb基因型研究对象股骨颈骨密度相对高。

本研究的局限性在于纳入的研究数量有限，部分研究样本量不够大，可能影响统计学效能；年龄不同钙离子摄入水平不同，生活及饮食条件不同等因素都可能在一定程度上影响合并分析的一致性。在对VDR基因多态性进行研究的同时，除考虑遗传因素外还应考虑非遗传因素，如环境职业因素等。本Meta研究优势在于所纳入研究对象均为中国大陆、香港以及台湾地区男性，对于指导我国骨质疏松的病因学和防治提供更有利的依据。

目前的证据表明，VDR基因BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ位点的多态性与中国多地区男性骨密度无明显相关性。剔除中国香港、台湾，分析中国大陆地区男性股骨颈骨密度与VDR基因BsmⅠ位点多态性有微弱的相关性，Bb基因型骨密度高，但证据尚不充分。由于本Meta分析纳入的研究数量有限，尚需开展更多大规模、高质量的关于VDR基因多态性与骨密度关系的研究。

1 Christian JC， Yu PL， Slemenda CW， et al. Heritability of bone mass： a longitudinal study in aging male twins［J］. Am J Hum Genet， 1989， 44（3）： 429-433.

2 Morrison NA， Qi JC， Tokita A， et al. Prediction of bone density from vitamin D receptor alleles［J］. Nature， 1994， 367（6460）： 284-287.

3 Little J， Higgins JP， Ioannidis JP， et al. Strengthening the reporting of genetic association studies （STREGA）： an extension of the STROBE statement［J］. Eur J Epidemiol， 2009， 24（1）： 37-55.

4 缪应新，朱汉民，朱晓颖．611例汉族人维生素D受体基因多态性与骨密度关系研究［J］.中华内分泌代谢杂志，2005，21（5）：448-449．

5 李生强，葛继荣，谢冰颖，等．福州地区汉族老年男性维生素D受体基因多态性与骨密度的关系［J］.中国骨质疏松杂志，2009，15（8）：598-601．

6 吴文，傅祖植．广州汉族成年人维生素D受体基因分布及其与骨密度关系的研究［J］.中国骨质疏松杂志，2004，10（3）：54-56．

7 黄琪仁，章振林，秦跃娟，等．维生素D受体基因ApaⅠ多态性与男性骨量的关系［J］.中国医学科学院学报，2003，25（3）：254-257．

8 刘杰，苗懿德，何培英，等．老年男性维生素D受体基因多态性与骨密度关系的研究［J］.中国骨质疏松杂志，2005，11（2）：159-163．

9 王秀玲，朱秀英，聂英昆，等．哈尔滨地区部分汉族人群维生素D受体BsmⅠ基因多态性与骨质疏松性骨折关系的研究［J］.中国骨质疏松杂志，2007，13（10）：692-695．

10 Tsai KS， Hsu SH， Cheng WC， et al. Bone mineral density and bone markers in relation to vitamin D receptor gene polymorphisms in Chinese men and women［J］. Bone， 1996， 19（5）： 513-518.

11 Lau EM， Young RP， Ho SC， et al. Vitamin D receptor gene polymorphisms and bone mineral density in elderly Chinese men and women in Hong Kong［J］. Osteoporos Int， 1999， 10（3）： 226-230.

12 Kim JG， Lim KS， Kim EK， et al. Association of vitamin D receptor and estrogen receptor gene polymorphisms with bone mass in postmenopausal Korean women［J］. Menopause， 2001， 8（3）：222-228.

13 Morrison NA， Yeoman R， Kelly PJ， et al. Contribution of transacting factor alleles to normal physiological variability： vitamin D receptor gene polymorphism and circulating osteocalcin［J］. Proc Natl Acad Sci U S A， 1992， 89（15）： 6665-6669.

14 Uitterlinden AG， Ralston SH， Brandi ML， et al. The association between common vitamin D receptor gene variations and osteoporosis：a participant-level meta-analysis［J］. Ann Intern Med， 2006， 145（4）： 255-264.

15 Jia F， Sun RF， Li QH， et al. Vitamin D receptor BsmI polymorphism and osteoporosis risk： a meta-analysis from 26 studies［J］. Genet Test Mol Biomarkers， 2013， 17（1）： 30-34.

16 Li Y， Xi B， Li K， et al. Association between vitamin D receptor gene polymorphisms and bone mineral density in Chinese women［J］.Mol Biol Rep， 2012， 39（5）： 5709-5717.

17 Ji GR， Yao M， Sun CY， et al. BsmI， TaqI， ApaI and FokI polymorphisms in the vitamin D receptor （VDR） gene and risk of fracture in Caucasians： a meta-analysis［J］. Bone， 2010， 47（3）：681-686.

18 Gao J， Wang L， Zhu J. Influence of BsmI polymorphism in vitamin D receptor gene on the risk of fracture in Caucasian populations： a meta analysis［J］. Int J Clin Exp Med， 2015， 8（1）：589-597.