广西人群中IL-22基因启动子区rs2227513A/G位点多态性研究

王荣 黄华佗 陆玉兰 覃海媚 谭昙 雷茗 王俊利 韦叶生

【关键词】 IL-22;单核苷酸多态性;种群

中图分类号：R394.5   文献标识碼：A   DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2018.01.001

A study of rs2227513A/G polymorphism in the promoter region of IL-22 gene in Guangxi population

WANG Rong，HUANG Huatuo，LU Yulan，QIN Haimei，TAN Tan，LEI Ming，WANG Junli，WEI Yesheng

【Abstract】 Objective To study the distribution characteristic of rs2227513A/G polymorphism in Guangxi people and distribution difference with other ethnic groups.

Methods rs2227513A/G loci of the IL-22 gene in 280 Guangxi people were examined by using SNaPshot technique and DNA sequencing，and distribution differences in different genders and groups were analyzed statistically.

Results AA and AG genotypes were found in rs2227513A/G in Guangxi population，and distribution frequency was 95.0% and 5.0%，respectively.There was no statistically significant difference in genotype and allele frequency between different genders in Guangxi population（P>0.05）.Compared with the distribution frequencies of genotype and allele in the population of Italy and Mexico which were published by human genome project（HapMap），difference was statistically significant（P<0.05），but not statistically significant compared with those in Beijing and Japan（P>0.05）.

Conclusion rs2227513A/G polymorphism of IL-22 gene has differences in different races and regions.

【Key words】 IL-22;single nucleotide polymorphism;population

白细胞介素-22（Interleukin-22，IL-22）被Dumoutier等发现于2000年，属于IL-10家族成员之一[1]。IL-22主要由活化T淋巴细胞、NK细胞、Th17细胞等分泌，具有复杂的生物学功能。其主要通过与对应的受体（IL-22R）结合后通过激活下游信号转导及转录活化因子3（STAT3）而发挥着抗炎/促炎的双重作用，其作用受到局部炎性微环境及部分细胞因子（如IL-17）表达的影响[2～3]。已有报道IL-22在微生物感染、哮喘、皮肤病、自身免疫性疾病等的发病中扮演着重要角色[4～5]。随着分子生物学技术的逐步发展，IL-22基因多态性与疾病的关系成了近年来的研究热点。故我们筛选出IL-22基因启动子区中次要等位基因大于10%的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）位点rs2227513A/G进行基因分型，并分析其基因多态性在广西人群中的分布特点，这不仅有助于了解IL-22基因多态性在不同地区、种族中的分布情况，还可为进一步研究其对疾病的影响提供科学的基础资料。

1 对象与方法

1.1 研究对象

研究对象来自我院体检中心，各临床检查及实验室指标均正常的健康者。共280例，包括男性103例，女性177例，年龄18～78岁，受试者均来自广西地区，无血缘关系。本研究方案获得我院医学伦理委员会批准，研究对象均已知情且签署同意书。

1.2 方法

1.2.1 样本DNA提取

用EDTAK2抗凝管采集上述研究对象静脉血3 ml。样本DNA提取按照全血液基因组DNA提取试剂盒（北京天根公司）实验操作说明进行，获得DNA后置于-20℃保存待用。

1.2.2 引物合成

参考NCBI中公布的IL-22基因rs2227513A/G位点的核苷酸序列，运用Primer3.0引物在线软件设计本实验的特异性引物，并委托上海天昊生物科技有限公司合成。rs2227513A/G位点上游引物：5-CAACTGGTGACTGGGGAAGGAG-3，下游引物：5-TGTGGGCTCCTGTGGTGGTTAG-3，延伸引物：5-TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTGCGTTTCGGCAAACTTGGT-3。

1.2.3 基因分型

本实验PCR反应体系共20 μL，包括：1.0 μL模板DNA、2.0 μL缓冲液、2.0 μL dNTPs、1U TapDNA聚合酶及上、下游引物各1.0 μL，剩余体积用灭菌的双蒸水添加至20 μL。PCR反应程序：95℃ 2 min，94℃ 20 s，65℃ 40 s，72℃ 1.5 min，循环35次。72℃平衡2 min。PCR产物经SAP酶和核酸外切酶I（EXO1）纯化后进行延伸反应。延伸反应体系共10 μL，含5 μL SNaPshot Multiplex Kit（ABI），2 μL纯化PCR产物，1 μL延伸引物混合物，2 μL超纯水。延伸反应程序：96℃ 1 min，96℃ 10 s，55℃ 5 s，60℃ 30 s，循环28次。延伸产物经SAP酶纯化在ABI3730XL仪器检测，结果用GeneMapper 4.1作分析。采用DNA测序法验证上述分型结果。

1.3 统计学方法

用SPSS 17.0统计学软件作数据分析。直接计数基因型频率与等位基因频率，基因多态性分布差异比较采用χ2检验或Fisher精确检验。用哈迪-温伯格（Hardy-Weinberg）遗传平衡定律验证选取的人群是否有代表性。检验水准：α=0.05，双侧检验。

2 结  果

2.1 rs2227513A/G位点基因分型

rs2227513A/G位点的基因型分布符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律（P=0.668>0.05），说明我们选取的人群有代表性。rs2227513A/G位点的扩增长度分别为274 bp。分型结果显示，在广西人群中，rs2227513A/G有AA、AG基因型，基因测序结果也充分验证了分型结果。见图1。

2.2 广西人群中rs2227513A/G位点基因多态性分布

在广西人群中，rs2227513A/G位点的AA、AG基因型频率分别为95.0%和5.0%，A、G等位基因频率分别为97.5%和2.5%。rs2227513A/G位点AA、AG基因型及A、G等位基因频率分布在男女两组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.3 rs2227513A/G位点在不同种群中的基因多态性比较

结果显示，广西人群rs2227513A/G位点各基因型和等位基因分布频率与意大利人比较，差异有统计学意义（P<0.001），各基因型分布与墨西哥人比较，P<0.05，等位基因分布频率比较，P<0.01，而与北京人和日本人相比，差异无统计学意义（P>0.05）。见表2。

3 讨  论

人IL-22基因定位于第12号染色体，有6个外显子和5个内含子，大小为6 kb。人类IL-22和IL-10相似度为22.8%，与大鼠IL-22相似度为80.8%[6]。随着研究者对IL-22的深入探讨，人们对IL-22的生物学特性得到了更多信息，发现其在调节T细胞涉及的免疫反应中具有关键作用。已经发现，IL-22参与了许多疾病的病理过程，而且IL-22在机体免疫反应机制中具有双面性特点。比如，在急性HBV感染中IL-22可通过上调急性反應蛋白（如淀粉样蛋白A、结合珠蛋白等）、CXC趋化因子及肿瘤坏死因子（TNF-α）等表达，促使炎性细胞向肝脏趋化、浸润等作用，进而加重炎性反应进程[7]。但是，在多数细菌、寄生虫及真菌等病原微生物引起的炎症性疾病中，IL-22能够调节宿主的防御反应机制，从而发挥抑制病原体生长、减轻炎症反应、修复组织损伤等的保护性作用[8]。最近的文献报道，IL-22的血清水平在类风湿关节炎中有着高度表达[9]，而IL-22基因多态性与获得性免疫缺陷症、膀胱癌等也存在相关性[10～11]。

我们的研究发现，IL-22基因rs2227513A/G位点在广西人群中，以AA基因型最为常见，频率高达95.0%。其基因型和等位基因分布频率在男女间对比差异无统计学意义，表明其多态性分布可能与性别无关。其基因型和等位基因与意大利人、墨西哥人比较差异显著，而与北京人、日本人相比差异无统计学意义。基因多态性与亲缘关系的近远有关，我们的研究正体现了这一理论。广西人、北京人及日本人均属黄色人种，在遗传学分类上都是东亚人，亲缘关系比较近，多态性分布相近。广西人与意大利人、墨西哥人亲缘关系较远，多态性分布差异较大。此外，广西地处我国西南部，与外界环境相对封闭，有其独特的地理环境及饮食习惯，这也有可能是其多态性表现差异性的原因之一[12～13]。

SNP在可遗传变异中最常见，占90%以上。由于其自身特点使得学者们热衷于探索其与复杂性状、疾病关系和基因识别等方面的关系，成为近些年研究的热点，其应用价值得到更多的认可。rs2227513A/G位于IL-22基因启动子区，而启动子区的突变可能会影响基因转录，从而调控基因的表达，影响疾病的发生。我们对广西人群IL-22基因多态性进行探讨，并比较了其在不同人群之间的分布差异，这不仅提供了更多IL-22基因多态性在不同人群中的多态性数据，而且对研究IL-22基因多态性和疾病的易感性关系具有重要的指导意义。当然，我们的研究也存在不足，选择的人群来自广西地区，仅有区域代表性。期待更多人群的多态性数据进行比较、探究多态性差异和疾病的关系。

参 考 文 献

[1] Dumoutier L，Louahed J，Renauld JC.Cloning and characterization of IL-10-related T cell-derived inducible factor （IL-TIF），a novel cytokine structurally related to IL-10 and inducible by IL-9[J].J Immunol，2000，164（4）：1814-1819.

[2] Gao W，Fan YC，Zhang JY，et al.Emerging Role of Interleukin 22 in Hepatitis B Virus Infection：a Double-edged Sword[J].J Clin Transl Hepatol，2013，1（2）：103-108.

[3] Dudakov JA，Hanash AM，van den Brink MR.Interleukin-22：immunobiology and pathology[J].Annu Rev Immunol，2015，33：747-785.

[4] Pan HF，Li XP，Zheng SG，et al.Emerging role of interleukin-22 in autoimmune diseases[J].Cytokine Growth Factor Rev，2013，24（1）：51-57.

[5] Manni ML，Robinson KM，Alcorn JF.A tale of two cytokines：IL-17 and IL-22 in asthma and infection[J].Expert Rev Respir Med，2014，8（1）：25-42.

[6] Nagem RA，Colau D，Dumoutier L，et al.Crystal structure of recombinant human interleukin-22[J].Structure，2002，10（8）：1051-1062.

[7] Carmo RF，Cavalcanti MS，Moura P.Role of Interleukin-22 in chronic liver injury[J].Cytokine，2016，98：107-114.

[8] 孙 奇.IL-22——炎症性疾病关键因子[J].免疫学杂志，2011，27（9）：821-825.

[9] 刘志华，黄 石，齐青松，等.类风湿性关节炎患者血清IL-17和IL-22的表达及临床意义[J].国际检验医学杂志，2014，35（1）：14-16.

[10] Hu J，Li Y，Chen L，et al.Impact of IL-22 gene polymorphism on human immunodeficiency virus infection in Han Chinese patients[J].J Microbiol Immunol Infect，2016，49（6）：872-878.

[11] Zhao T，Wu X，Liu J.Association between interleukin-22 genetic polymorphisms and bladder cancer risk[J].Clinics （Sao Paulo），2015，70（10）：686-690.

[12] 黃华佗，向 阳，罗宏成，等.广西人群转化生长因子β1基因869T/C（Leu10Pro）遗传多态性的研究[J].右江医学，2015，43（5）：529-533.

[13] 陈善萍，郭 钊，韦宝斌，等.广西壮族人群IL-27基因位点rs4740与rs181206多态性研究[J].右江医学，2016，44（3）：249-253.