Myosin 1H基因多态性与骨性下颌后缩的相关性研究
2018-11-09尹倩王小琴
尹倩 王小琴
骨骼肌收缩依赖结构和功能完整的肌球蛋白重链异构体[5]。肌球蛋白重链(MHC)通过复杂组合形成的肌球蛋白,是肌原纤维粗丝的组成单位。肌球蛋白具有收缩调节功能,对骨骼肌纤维收缩起重要作用。研究显示, 骨骼肌的可塑性与肌球蛋白重链异构体的种类、组成及相互转化关系密切,免疫组化和基因研究发现仅咬肌纤维就表达了4种不同的肌球蛋白重链异构体[6]。对于I类肌球蛋白基因(MYO1H),第30外显子中单核苷酸多态性可导致野生型碱基G突变为A,从而使脯氨酸与原链中第1001位的亮氨酸发生置换。单核苷酸多态性是指DNA序列中由于单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性。SNPs广泛存在于基因组中,是一种稳定遗传的早期病变,与疾病相关[7]。它是继限制性片断长度多态性、简单重复序列之后的第3代分子遗传标记。其中MYO1H的rs3825393多态位点被报道与南亚人群MR发生显著相关[8],由于东、南亚人群存在地域和种族差异,因此本实验以国内山西太原地区人群为研究对象,对MYO1H rs3825393多态位点与该疾病的相互关系及影响进行探讨。
1 资料与方法
1.1 病例选择
对照组:①Ⅰ类骨面型,磨牙中性关系;②头颅侧位片颅底角=127.3°±3.8°,下颌角=119.8°±5.6°、后前面高比=0.65±0.04、上下颌大小形态正常:∠SNA=78°~86°,∠SNB=76°~84°,∠ANB=2°~ 4°。
1.2 研究方法
1.2.1 样本收集和DNA提取 知情同意后,分别抽取空腹肘静脉血液样本3 ml,EDTA抗凝处理。使用DNA Blood Mini kit(OMEGA)试剂盒并根据使用说明提取两组患者全基因组DNA,-4 ℃保存。
1.2.2 MYO1H rs3825393多态位点目的基因扩增应用Premier 5软件设计引物,序列为F5’-GGCTTACTTCCCTCCCAGAG-3’,R5’-CTGTGGCAACAGCATTCTTC-3’(Invitrogen合成)。使用聚合酶链法扩增DNA样本内目标序列,PCR反应体系:DNA模板50~100 ng,2×EasyTaq PCR SuperMix 12.5 μl(TransGen,中国),上下游引物各1 μl(10 pmol/L),无菌去离子水补足总体积至25 μl,混匀。PCR扩增条件:95 ℃ 预变性2 min,循环条件94 ℃ 1 min,68 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,30 个循环。扩增产物经电泳分析证实PCR扩增成功。取PCR产物5 μl,经1.5%琼脂糖凝胶电泳,以DI 2000 DNA marker为分子量标准品,电泳完毕后用凝胶成像分析系统照相并保存。
1.2.3 酶切和多态性检测 取纯化后的PCR产物10 μl加入总体积25 μl的酶切反应体系中,体系内还有:2U Sau96I内切酶(BioLabs,America), 2 μl酶切缓冲液,无菌去离子水补至25 μl,37 ℃水浴2 h。酶切片段在1.5%琼脂糖凝胶上以120 V电压电泳30 min,结束后于紫外灯下根据酶切图谱判断基因型。具体酶切位点为5’…GG(N) CC…3’和3’…CC(N) GG…5’。
1.3 统计学分析
分析2 组基因型分布是否符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律。基因型、等位基因分布及其与易感性的关系采用SPSS 21.0统计软件包处理,采用χ2检验比较2 组在基因型和等位基因分布上是否存在统计学差异。
2 结 果
2.1 2 组患者基线资料及头影测量值比较
病例组和对照组性别、年龄比较差异无显著性(P>0. 05)(表 1);SNB、ANB角在2 组间有显著差异,其余测量值在2 组间均相似,证明所选MR患者及对照者符合诊断及纳入标准,具有代表性(表 2)。
表 1 2 组患者基线资料
表 2 基因型间头影测量值比较
2.2 Hardy-Weinberg平衡检验
2 组MYO1H rs3825393位点基因型分布经 Pearsonχ2检验均符合 Hardy-Weinberg平衡,具有代表性(表 3)。
表 3 对照组与病例组遗传平衡性检测结果
2.3 目的基因扩增和酶切分析
目的基因扩增片段长度为302bp(图 1),Sau96I酶切后,野生GG型(76bp和226bp)者为2 条电泳带;G→A突变后产生一个酶切位点,杂合突变AG型(76bp,226bp,302bp)者为3 条电泳带;纯合突变AA型(302bp)者只有1 条电泳带(图 1~2)。
图 1 MYO1H基因rs3825393位点扩增电泳图
图 2 MYO1H基因rs3825393位点产物经限制性内切酶Sau96I酶切后的电泳图
2.4 MYO1H rs3825393位点基因型及等位基因频率比较
本实验中GG型共35 例,其中对照组24 例,病例组11 例;AG型37 例:对照组13 例,病例组24 例;AA型8 例:对照组3 例,病例组5 例。3 种基因型在对照组中分布分别为60%、 33%、7%,在病例组中分别为27%、60%、13%,2 组间基因型分布差异有显著性(表 4)。等位基因G、A在对照组中数量、占比分别为61(76.2%)、19(23.8%),在病例组中数量、占比分别为46(57.5%)、34(42.5%),分布在2 组间有显著性差异(表 5)。
表 4 2 组患者MYO1H rs3825393位点基因型分布 (%)
Tab 4 The distribution of MYO1H rs3825393 target genotype in the 2 groups (%)
注: ①GG/AG/AA 2 组间基因型分布差异有显著性
表 5 2 组患者MYO1H rs3825393位点等位基因分布(%)
注: ①G型和A型等位基因频率2 组间差异有显著性
2.5 多因素分析
采用Logistic回归法分析年龄、性别及MYO1H多态性与MR易感性的关系,结果显示整个回归模型具有统计学意义,MR与基因型有相关性(P<0.05);与年龄、性别无相关性(P>0.05)(表 6)。
表 6 多因素分析结果
注:χ2=10.373,P=0.035
3 讨 论
MR是一类发育性疾病,病因包括环境、遗传及二者相互作用。研究显示环境因素对MR起一定作用:局部因素如不良习惯,替牙障碍,肌平衡失调等;全身疾病如佝偻病,炎症如中耳炎等会影响髁突及下颌骨发育;下颌骨及髁突外伤也会造成下颌骨发育障碍。
Richards等[8]对MR患者和下颌正常者进行了MYO1H SNP分析,通过比较第30外显子间的差异,发现rs3825393多态位点增加了MR的风险。
在本实验凝胶电泳图中,对照组中有3 例出现1 个条带-302bp,代表基因型为AA纯合子;有24 例出现2 个条带-76bp,226bp,代表基因型为GG纯合子;有13 例出现三个条带-76bp,226bp,302bp,代表基因型为AG杂合子。同样,病例组中有5 例电泳结果出现一个条带,基因型为AA;11 例出现2 个条带,基因型为GG;24 例出现3 个条带,基因型为AG。而判断等位基因时,将杂合子的一半认为是等位基因G,另一半认为是等位基因A。经χ检验,2 组间等位基因和基因型分布差异均有显著性。病例组中AG基因型数量明显高于其他两型,A等位基因的携带频率明显高于对照组,说明国内汉族骨性MR人群在MYO1H rs3825393多态位点处由G突变为A占很高的比例,携带AG、AA基因型的人群增加了MR的发病风险。
本研究首次报道国内汉族人群MYO1H rs3825393多态位点与MR的相关性,但目前MR的致病机制尚处于初步探索阶段,不可否认遗传因素在其发病中占重要地位,MYO1H 也与下颌骨发育关系密切。本实验只对该基因的一个SNP位点进行了探究,并未探讨该基因启动子、内含子及编码区的其余多态位点,因此不能排除其他突变与MR存在作用的可能性。本研究在样本量及地域方面存在一定局限性, 下一步拟采用基因测序方法对酶切结果进行验证。同时该疾病也与环境因素有关,拟后期行多因素分析。
(收稿: 2017-12-14
修回: 2018-02-03)