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青海地区先天性汉、藏、回族聋儿常见耳聋基因突变情况△

2017-08-07斌,张

中国高原医学与生物学杂志 2017年2期
关键词:回族耳聋汉族

郭 斌,张 英

(青海大学附属医院 耳鼻咽喉科,青海 西宁 810001)

青海地区先天性汉、藏、回族聋儿常见耳聋基因突变情况△

郭 斌,张 英※

(青海大学附属医院 耳鼻咽喉科,青海 西宁 810001)

目的 了解青海地区先天性汉、藏、回族聋儿常见耳聋基因突变情况,初步掌握三个民族耳聋基因突变的特点。方法 选取人工耳蜗植入患儿178 例,其中汉族94例,藏族43例,回族41例,提取被检者外周静脉血基因组DNA,采用遗传性耳聋基因检测试剂盒对常见的4个耳聋基因(GJB2,GJB3,SLC26A4,mt12S rRNA)的9个突变位点(35delG,176del16bp,235delC,299delAT,538C>T,IVS7-2A>G,2168A>G,1555A>G,1494C>T)进行检测分析。结果 (1)178例受检患儿中,92例存在被检测基因突变,突变率为51.69%,其中汉、藏、回族常见耳聋基因的检出率分别为40.42%、53.48%、75.60%,差异有统计学意义;(2)汉族耳聋患者检出GJB2突变者27例,GJB3突变者2例,SLC26A4突变者7例,mt12S rRNA突变者2例;藏族患儿检出GJB2突变者8例,GJB3突变者1例,SLC26A4突变者12例,mt12S rRNA突变者2例;回族患儿检出GJB2突变者20例,GJB3突变者4例,SLC26A4突变者3例,mt12S rRNA突变者4例。结论 汉、藏、回三个民族耳聋患儿的基因突变谱存在一定差异;三民族耳聋患儿中均能检测到GJB2、GJB3、SLC26A4及mt12S rRNA基因,其中GJB2基因突变检出率最高,其次为SLC26A4基因;藏、回民族患儿的耳聋突变基因检出率高于汉族患儿,SLC26A4是藏族患儿常见的耳聋基因,而GJB2基因的突变在回族及汉族中列首位。

GJB2 SLC26A4 12srRNA 耳聋基因 青海 突变

约60%的患者为遗传因素致聋[1-3]。近年来, 随着基因芯片技术检测手段的应用,对耳聋分子遗传机制的认识进一步加深。青海地区地处青藏高原,系多民族聚居地,特殊的高原环境及多民族的基因多态性致先天性耳聋患儿占比较高。因此,对不同民族进行耳聋分子流行病学研究具有重要意义。本研究旨在对青海地区汉、藏、回三民族耳聋患儿4 个耳聋基因(GJB2,GJB3,SLC26A4,mt12S rRNA)的9个突变位点(35delG,176del16bp,235delC,299delAT,538C>T,IVS7-2A>G,2168A>G,1555A>G,1494C>T)进行检测分析,初步掌握3个民族耳聋基因突变的特点。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2014年6月至2016年12月于青海大学附属医院行人工耳蜗植入的耳聋患儿178例为研究对象。患儿入院后进行详细的病史,尤其是药物使用史和家族史询问,完善听力学检查(有纯音测听、行为测听及脑干诱发电位、诱发耳声发射、鼓室图等检查)和耳鼻喉科相关的专科查体并行头颅颞骨 CT、头颅MRI检查。患儿均为纯音听力阈大于90 dBHL的极重度感音神经性耳聋,所有患儿均接受人工耳蜗植入术。符合条件的178名耳聋患儿中汉族94例,其中男性48例;藏族43名,其中男性24名;回族41名,其中男性18名。年龄均在1~6岁,平均年龄为2.34±1.12岁。经检验,各民族及性别间没有统计学差异(χ2=15.53,P=0.001)。

1.2 标本

经患者或监护人知情同意后,收集病史资料,包括患者的一般信息、出生史、家族史、个人史(耳聋性药物应用史、头部外伤史等)及母孕期情况等,排除综合征型耳聋。采集受检者外周静脉血3~5 mL,置于EDTA抗凝的真空采血管中,应用全血核酸提取试剂盒提取基因组DNA(天根公司),并检测浓度和纯度。

1.3 检测方法

符合标准的基因组行DNAPCR扩增、芯片杂交、芯片洗涤与甩干、芯片扫描,对青海地区汉、藏、回族人工耳蜗植入患儿应用遗传性耳聋基因芯片检测试剂盒(博奥生物有限公司)对4个耳聋基因的9个常见突变位点进行检测分析,分别是GJB2(35 delG、176 del16bp、235 delC及299-300delAT)、GJB3(538C>T)、SLC26A4(IVS7-2A>G、2168A>G)以及mt12 S rRNA(1555A>G、1494C>T)。

1.4 统计学方法

采用SPSS19.0软件进行统计分析,组间比较采用Pearson卡方检验或Fisher确切概率法检验,检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 耳聋基因突变检出率

运用耳聋基因芯片检测耳聋患儿中常见先天性耳聋基因的携带状况。共检出耳聋突变基因携带者92例,总突变率为51.69%(92/178),汉、藏、回族常见耳聋基因的检出率分别为40.42%(38/94)、53.48%(23/43)、75.60%(31/41),差异有统计学意义(χ2=14.226,P=0.001),回族患儿检出率最高,其次为藏族及汉族。

2.2 耳聋患儿常见突变耳聋基因型及分析结果

三民族突变基因位于GJB2基因位点的共有55例,其中回族20例(36.36%),汉族27例(49.09%),藏族8例(14.55%);SLC26A4基因位点的突变者22例,其中回族3例(13.64%),汉族7例(31.82%),藏族12例(54.54%);mt 12SrRNA的突变者8例,其中回族4例(50.00%),汉族2例(25.00%),藏族2例(25.00%);GJB3基因位点的突变者7例,其中回族4例(57.14%),汉族2例(28.57%),藏族1例(14.29%)。详细数据见表1~2。

表1 不同民族耳聋患儿耳聋基因型检测结果(%)

Table 1 Deafness genotype results in children of different nationalities(%)

表2 不同民族耳聋患儿常见突变耳聋基因型及分析结果

Table 2 The mutinous genotype and analysis results of common deafness genes in different nationalities

*:Fisher确切概率.

3 讨论

耳聋由于其特有的遗传特性,分为常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X连锁遗传、Y连锁遗传及线粒体遗传。遗传性耳聋的致病基因及同一基因的突变位点在不同种族、不同地区的人群中不全相同[4]。GJB2、SLC26A4及mt12SrRNA、GJB3基因是导致中国大部分遗传性耳聋发生的最常见基因[5],其中GJB2、SLC26A4、GJB3属常染色体隐性遗传,mt12S rRNA属母系遗传。我国流行病学调查显示,耳聋患者以GJB2基因突变及SLC26A4基因突变为高,其次为mt12S rRNA的基因突变及GJB3基因突变,提示GJB2、mt12S rRNA、SLC26A4、GJB3是导致中国人大部分遗传性耳聋的责任基因[6-8]。随着耳聋基因芯片的出现,通过在耳聋及正常人群中进行大规模的筛查,一些导致耳聋的先天性耳聋基因得以发现,使得人们从基因水平上了解了耳聋的致病原因。

本研究中检出携带有遗传性耳聋相关突变基因的患儿92 例,常见耳聋突变基因检出率为51.69%,藏族及回族突变率高于汉族,考虑与少数民族不通婚的特殊婚配有关。汉、藏、回三民族耳聋患儿中均能检测到GJB2、GJB3、SLC26A4及mt12S rRNA基因,其中GJB2基因突变检出率最高,占总突变率的30.89%,其次为SLC26A4基因,占12.36%,与我国大多数地区的研究报道一致[9-11]。

耳聋突变基因的分布有着明显的地域和民族差异,因为在不同的地区和种族中,耳聋基因突变谱和优势突变不同,青海封闭的地理环境和多民族小聚居大杂居的特点为耳聋基因的研究提供了独特的资源[12,13]。

本研究发现藏族、回族患儿的耳聋突变基因检出率高于汉族患儿,提示少数民族的耳聋基因突变率要高于汉族患儿,这与国内相关研究一致[14]。但对于本课题所研究的藏、回两少数民族间的耳聋基因突变情况并不相同,系首次报道,SLC26A4是藏族患者常见的耳聋基因,而GJB2基因的突变在回族及汉族中占首位。GJB2 基因突变与非综合征性耳聋密切相关,基因突变广泛存在于不同地区和种族的耳聋人群中,GJB2基因编码的缝隙链接蛋白Cx26对内耳的形态发育、成熟和功能维持具有重要作用。因此,GJB2基因的突变会引起先天性感音神经性耳聋。我们的研究发现,GJB2是汉族、回族患儿常见的耳聋基因,即GJB2基因的突变在回族及汉族中居首位。目前的研究证明,在常染色体隐性遗传性耳聋中,约有一半以上耳聋与GJB2基因突变有关[15]。在不同的人种中,存在GJB2基因不同的突变及发生频率,我们的研究发现青海省汉、藏、回三民族耳聋患儿中均能检测到GJB2、GJB3、SLC26A4及mt 12S rRNA基因,其中GJB2基因突变检出率最高。

SLC26A4基因位于人类常染色体上,编码蛋白质Pendrin,它是一种跨膜蛋白,其功能障碍科引起内耳的离子转运受阻,使得内耳淋巴液流动异常,引起前庭导水管扩大及内淋巴管内压升高,最终使内耳毛细胞受损及听神经萎缩出现听力下降。SLC26A4 基因突变是我国常见的耳聋突变基因,各项研究表明其检出率仅次于GJB2基因,位居第二。SLC26A4基因突变同样具有种族差异,在我国,前庭导水管患者的SCL26A4基因检出率高达97%,占所有突变类型的57.63%。因该基因外显子较多,故明确主要突变位点可以提高耳聋基因的筛查效率。本研究中共检出SLC26A4基因突变者27例,检出率低于GJB2基因但高于其他突变基因,与其他研究结果相符[16]。在我们的研究中发现,虽然SLC26A4的基因突变在三个民族中占据第二,但对于藏族患者而言,SLC26A4的基因突变占据首位,这与其他研究并不一致,考虑这与样本数较少及少数民族的特殊婚配有关。汉族、藏族、回族中SLC26A4的基因突变率分别为7.45%、27.90%、7.32%,SLC26A4是藏族患儿常见的耳聋基因,对于线粒体12S rRNA及GJB3基因的突变率而言明显较低,这与其他研究结果一致[17,18]。同时也再次说明了GJB2、SLC26A4基因是导致中国大部分遗传性耳聋发生的最常见基因。

mt12S rRNA是mtDNA突变的热点区域,其突变后可改变12S rRNA的结构。1992年在1个阿拉伯家系中首次报道了12S rRNA是由mtDNA突变所致的非综合征性耳聋。线粒体遗传属于母系遗传,它的突变可以明显提高对氨基糖苷类药的敏感性。本次研究发现mt12S rRNA基因突变仅占8.70%,可见mt12S rRNA基因并不是青海地区三民族的主要致病耳聋基因,这与早期减少使用氨基糖苷类药物有着重要的关系。另外相关研究发现,不同人种对于氨基糖苷类药物的敏感性不同也与此有相关性。GJB3基因是我国夏家辉教授首先发现的耳聋相关基因,属于缝隙连接蛋白家族,主要引起高频感音神经性耳聋。在我们的研究中,GJB3基因检出率同样较低,为7.61%,我们推测GJB3基因也不是引起青海地区耳聋患儿的主要致病基因,此结论或与样本数较少有关,或与其他耳聋基因突变共同作用导致遗传性耳聋。

耳聋突变基因的分布有着明显的地域和民族差异,目前针对我国少数民族和汉族间耳聋突变基因检测差异的研究还相对较少。本研究发现藏、回族患儿的耳聋突变基因检出率高于汉族患儿,SLC26A4是藏族患者常见的耳聋基因,而GJB2基因的突变在回族及汉族中列首位。不同人群、不同地域间耳聋基因突变的突变携带率不同,人种、地域、环境因素的差异可能共同引起了这种不同。

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Analysis of Deafness Genes Mutation of Congenital Deafness Children of Han,Tibetan and Hui in Qinghai region

GUO Bin,ZHANG Ying

(Qinghai University Affiliated Hospital,Xining,Qinghai 810001)

Objective To understand the common deafness genes mutation of congenital deafness children of Han,Tibetan and Hui in Qinghai region,and to clarify the characteristics of the mutation of the three national deaf genes.Methods We choose 178 cases of children with cochlear implants,among which 94 were Han Chinese,43 cases Tibetans,41 cases of Hui nationality.Child guardian signed informed consent after peripheral venous blood genomic DNA extraction were found,the hereditary deafness gene detection kit for common four deafness gene(GJB2、GJB3、SLC26A4以及mt12S rRNA)of 9 mutations(35delG,176del16bp,235delC,299delAT,538C>T,IVS7-2A>G,2168A>G,1555A>G,1494C>T)for testing.Results (1)In children with 178 cases tested,92 cases of tested gene mutation of the existence and mutation rate was 51.69%,and Han,Tibetan,Hui,common deafness gene detection rate was 40.42%,53.48%,75.60%,respectively.The difference was statistically significant.(2)Han GJB2 mutation detection of 27 patients with deafness,GJB3 mutations in 2 cases,7 cases of SLC26A4 mutations,and mt12S rRNA mutations in 2 cases;Tibetan deafness patients detected with 8 cases of GJB2 mutations,GJB3 mutations in 1 case,SLC26A4 mutations in 12 cases,and 12S rRNA mitochondrial mutations in 2 cases;Hui deafness patients detected with 20 cases of GJB2 mutations,GJB3 mutation in 4 cases,3 cases of SLC26A4 mutations,and mt12S rRNA mutations in 4 cases.Conclusions Three national deaf children with certain differences in gene mutation spectrum;Three national can detect the GJB2,GJB3,SLC26A4,mt12S rRNA genes,and GJB2 gene mutation detection rate are highest,followed by SLC26A4 gene mutation of syndrome type deafness with;Tibetan,Hui nationality children with deafness mutation detection rate is higher than that of the Han nationality children,SLC26A4 is Tibetan patients with common deafness genes,and GJB2 gene mutations in the Hui and Han nationality in the first place.

GJB2 SLC26A4 12S rRNA Deafness QingHai Mutation

R764 .43

A

10.13452/j.cnki.jqmc.2017.02.005

2016-12-12

△:2014年青海大学附属医院中青年科研基金(项目编号:ASRF-2014-22);2016年青海省卫计委基础研究科研项目(项目编号:2016-wjzdx-64);※:通信作者,副主任医师,E-mail:418019422@qq.com 郭斌(1987~),男,汉族,山东籍,主治医师,首都医科大学在读博士

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