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SP-C基因exonⅡ结构基因突变与新生儿呼吸窘迫综合征的关系

2018-10-23牛银萍郭淼付朝阳王喆

实验与检验医学 2018年5期
关键词:基因突变肺泡基因型

牛银萍 ,郭淼 ,付朝阳 ,王喆

(1、南阳市第二人民医院儿科,河南 南阳473000;2、南阳市第二人民医院检验科,河南 南阳 473000)

新生儿呼吸窘迫综合征 (neonatal respiratory distress syndrome,NRDS)是临床上较为常见的呼吸系统疾病,流行病学研究显示,NRDS的发病率可达233~455/1万人左右,在孕周介于28~32周之间时,NRDS的发病率可进一步上升[1]。

表面活性物质蛋白C(surfactant protein C,SPC)的功能状态或者表达缺失是影响到NRDS发生的重要因素,蛋白水平的修饰或者空间结构的改变,能够通过影响到SP-C的合成量及生理功能,促进NRDS的发生[2]。SP-C基因exonⅡ结构基因突变能够通过影响到SP-C的表观遗传学的改变,影响到肺泡表面凝脂的分泌,降低了SP-C前体成分的卷曲、末端修饰及磷酸化等过程,增加了肺泡扩张过程中肺泡表面张力,促进了肺泡的萎缩[3,4]。部分研究揭示了SP-C蛋白的表达异常对于NRDS的发生的影响,认为SP-C的表达下降是促进NRDS发生的重要因素[5],但对于基因水平的改变研究不足。为了进一步探讨SP-C基因exonⅡ结构基因突变与新生儿呼吸窘迫综合征的关系,本研究选取2014年2月至2017年12月在我院治疗的NRDS患儿110例,探讨了exonⅡ基因突变与NRDS临床特征的关系,报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2014年2月至2017年12月在我院治疗的NRDS患儿110例(NRDS组),纳入标准:⑴符合《实用新生儿学》第4版中的诊断标准;⑵患儿监护人知情同意。排除标准:⑴有严重先天性疾病、遗传代谢性疾病、严重窒息等;⑵母亲孕后期有明确感染史;⑶孕期糖尿病、胎膜早破。同时选取新生儿病房住院未发生NRDS患儿110例作为对照组,两组患儿性别、胎龄、出生体重及母亲年龄比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。本研究获得医院伦理委员会批准。

表1 两组患儿一般资料比较

1.2 试剂和方法 离心机minix-6k购自上海精密仪器有限公司,Applied Biosystems ABI 2720购自美国墨塞飞公司,荧光PCR试剂盒Real-Time PCR Reagents&Kits购自美国墨塞飞公司。

1.3 检测方法 采集患者抗凝血5ml(2.5%枸椽酸钠溶液抗凝),按照10000r/min的离心速度进行离心分离血清,每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿,加0.2ml氯仿,剧烈摇动30s,室温 3min,12000×g,4℃离心 15min 得到 RNA。加等体积异丙醇,-20℃,30min,弃上清,加75%乙醇 1ml,振荡,20μl DEPC 水,室温放置 5min 使其完全溶解。加入逆转录酶5ul,室温下放置20min后植入37℃水浴锅中孵育30min,在底物中加入上游引物0.5uM、下游引物0.5uM,RT-PCR反应混合液 5ul,dNTP 稀释至 20ul, 反应条件:95℃3min、95℃15s、90℃5s,一共 40 个循环,产物扩增长度为134bp。

1.4 统计学处理 统计分析采用SPSS 19.0软件,计量资料采用(±s)表示,组间比较使用t检验,计数资料比较使用χ2检验,以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 SP-C基因exonⅡ基因突变筛查 SP-C基因exonⅡ基因测序发现,第115位基因位点发现杂合突变c.115G>T,为错义突变,基因型为G/T(突变型),c.115G>T突变基因测序序列见图1。

图1 SP-C基因exonⅡ的测序图

2.2 两组SP-C基因exonⅡ c.115G>T基因突变分析 NRDS组G/T基因型比例为8.18%,明显高于对照组,差异比较有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 两组SP-C基因exonⅡc.115G>T基因突变基因型比较

2.3 SP-C基因 exonⅡ c.115G>T基因突变与NRDS临床特征关系 G/T患儿胸片Ⅲ~Ⅳ级比例和病死率分别为100.00%和66.67%,明显高于GG型患儿(P<0.05);G/T 和 GG 型患儿性别、胎龄、出生体重、使用机械通气比例和PS使用3~4剂比例差异比较无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 SP-C基因exonⅡc.115G>T基因突变与NRDS临床特征关系

3 讨论

在孕周小于28周的早产儿中,NRDS的发病率可达65%以上,而在孕周介于28~37周的早产儿中,NRDS的发病率可达 1.5%~15%左右[6]。NRDS的病情进展,可以导致患者远期生存预后的恶化,流行病学研究显示,NRDS的临床总体治疗效果仍然较为局限,糖皮质激素等治疗后的病情缓解率不足35%,孕周小于34周的早产儿NRDS治疗后病死率仍然可达27%以上[7]。NRDS的发生呈现出了一定的区域性差异,提示基因水平的改变可能是影响到NRDS发生的重要因素[8]。基因的改变能够通过影响肺泡表面活性物质的合成,导致磷脂成分比例的下降,降低了磷脂单分子层的稳定性[9,10]。通过揭示NRDS患者表观遗传学或者基因水平改变的结局,能够为后续临床上NRDS的治疗、预后评估或者随访等提供参考指标。

SP-C基因exonⅡ是SP-C上游转录末端的最后一个外显子,其转录活性的改变能够提高SP-C的合成速度,并稳定磷脂及蛋白的比例,提高其对于磷脂细菌表面多糖成分的抵御能力。部分研究认为,SP-C基因exonⅡ能够提高SP-C蛋白在肺泡表面的扩散能力,降低局部氧化应激障碍等导致的肺泡张力的增加[11]。另外,在敲除了SP-C基因exonⅡ基因的小鼠中,可以发现显著的早产子代NRDS的发生或者成熟子代肺不张及肺功能衰竭的发生[12]。在人群对照试验中可以发现的是,SPC基因exonⅡ基因的异常表达在部分研究中有少量报道,认为SP-C基因exonⅡ的基因点突变或者错义突变是促进患者SP-C发生的重要因素,但缺乏SP-C基因exonⅡ点突变与患儿临床结局的关系研究。

可以发现的是,第115位基因位点发现杂合突变c.115G>T,为点突变,G/T位点的点突变能够影响到下游SP-C基因的翻译及转录活性,影响到SP-C蛋白的生物学功能,同时在病例组中G/T类型的表型的比例更高,提示G/T位置的点突变或者表型的改变均可能显著参与到了NRDS的发病过程中,从机制上考虑G/T位点的点突变或者基因型的改变对于NRDS发生的影响,考虑可能与下列几个方面的因素有关[13]:⑴exonⅡc.115G>T基因突变导致内质网氨基酸转运过程的异常,影响到了SP-C蛋白的合成速度;⑵exonⅡc.115G>T基因突变的发生,能够通过影响到G/T表型的变化,促进患者体内肺泡表面活性物质的末端磷酸化修饰过程的障碍,导致SP蛋白特别是SP-C蛋白生物学活性的下降。有研究者[14,15]在探讨了NRDS患者的体内基因表观遗传学的改变后发现,exonⅡ c.115G>T基因突变可以增加5%左右的NRDS的发生率,同时相应位置点突变的发生能够导致患者Ⅱ型上皮细胞功能的代偿障碍,降低肺泡表面薄膜的稳定性。G/T患儿胸片Ⅲ~Ⅳ级比例和病死率明显高于GG型,差异具有统计学意义,提示不同的exonⅡc.115位置表型的改变能够显著影响到NRDS患儿的临床预后,增加恶性临床结局的发生风险,这主要考虑与GT基因型的改变能够促进下游体内SP-C蛋白的错误折叠及四级空间结构的形成,并能够通过影响到内质网囊泡运输体的ATP能量利用障碍,导致患者SP-C蛋白的合成后运输过程异常,肺泡表面活性物质含量及生物学活性明显下降,肺部实质性病变明显增强,而病死率也明显增加。但并未发现胎龄、出生体重、使用机械通气比例等与exonⅡc.115的关系,提示exonⅡc.115可能主要影响到NRDS的远期生存预后。

综上所述,SP-C基因exonⅡ c.115G>T基因突变可能与NRDS的发生具有一定的关系,并与患者的病死率等临床特征相关。

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