博爱县汉族育龄女性MTHFR与MTRR基因多态性分布

贾爱玲，冯海玲，胡玉新，鲁衍强，张芬爱，胡季芳，杨琦

(1.博爱县妇幼保健院 妇产科，河南 焦作 454450；2.上海张江普汇转化医学研究院，上海 201314；3.中国疾病预防控制中心 妇幼保健中心，北京 100100)

出生缺陷又称先天缺陷，是指由于先天性、遗传性和不良环境等原因引起的出生时存在的各种结构性畸形和功能性异常的总称[1]，卫生部在中国出生缺陷防治报告(2012)中提及，我国是出生缺陷高发国家，每年新增出生缺陷患儿90万例，总发生率为5.6%，是流产、死胎、先天性残疾等发生的主要原因，给社会和家庭都带来了沉重的负担[2]。叶酸在DNA合成、甲基化、生长发育和基因表达等方面发挥重要作用。5，10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)、甲硫氨酸合成酶还原酶(MTRR)是叶酸代谢通路中的关键酶[3-7]，其基因的多态性决定了不同的酶活性以及叶酸利用能力，影响体内叶酸和同型半胱氨酸水平，与出生缺陷、复发性流产、妊娠高血压等发生密切相关[8-11]。本研究针对博爱县汉族女性开展分子流行病学调查，研究MTHFRC677T、A1298C和MTRRA66G的基因多态性分布，获取本地区的群体遗传学特征，为制定个体化叶酸增补方案提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2018年3月至2019年9月在博爱县妇幼保健院进行备孕和孕期检查的448例女性作为研究对象。年龄18～46岁，平均(27.13±4.33)岁。受检者自愿参与本研究并签署知情同意书。本研究经博爱县妇幼保健院医学伦理委员会审批通过。

1.2 检测方法利用硅胶吸附法提取口腔黏膜细胞样本的基因组DNA。使用Taqman-MGB探针检测MTHFRC677T、A1298C和MTRRA66G基因多态性。反应结束后在ABI7900型荧光定量PCR上读取终点荧光。相关试剂、仪器均购自美国ABI公司。

1.3 统计学方法采用HaploView 4.2统计软件进行SNPs的Hardy-Weinberg平衡分析以及连锁不平衡分析(linkage disequilibrium，LD)，输入所有受检者基因型，获得基因型实际频数和预期频数，两组间比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义，MTHFRC677T和A1298C进行连锁不平衡分析，以D’=1.0为完全连锁不平衡。

2 结果

2.1 基因型频率分布及Hardy-Weinberg平衡分析MTHFRC677T、A1298C和MTRRA66G实际频率与预计频率比较，差异无统计学意义(均P>0.05)。见表1。基因多态性分布符合遗传平衡，来自同一孟德尔群体，样本具有群体代表性。

表1 基因型频率分布(%)

2.2 等位基因频率博爱县汉族女性MTHFRC677T等位基因C所占频率为33.8%(303/896)，T所占频率为66.2%(593/896)，MTHFRA1298C等位基因A所占频率为87.6%(785/896)，C所占频率为12.4%(111/896)，MTRRA66G等位基因A所占频率为76.5%(685/896)，G所占频率为23.5%(211/896)。

2.3MTHFRC677T和A1298C连锁及单倍型分析MTHFRC677T和A1298C两位点连锁情况见表2。汉族女性有6种组合，频率最高的是TT/AA(45.1%)，而后依次为CT/AA(27.7%)、CT/AC(14.5%)、CC/AC(5.4%)、CC/AA(4.9%)、CC/CC(2.5%)，无CT/CC、TT/AC和TT/CC组合。MTHFRC677T和A1298C两个位点构建的单倍型存在3种组合：TA(66.2%)、CA(21.4%)、CC(12.4%)，两位点间存在完全连锁不平衡(D’=1.0，r2=0.277)。

表2 MTHFR C677T和A1298C连锁型分布[n(%)]

3 讨论

MTHFR和MTRR是叶酸代谢过程中的关键酶，不同的基因多态性产生不同的酶活性。如MTHFR基因第5个外显子上677位置的C/T多态，引起编码氨基酸由Ala变为Val，导致酶活性和热稳定性下降，若以个体携带MTHFR677CC基因型时其酶活性为100%，则携带CT基因型的活性为71%，而基因型为TT的只有34%[12-13]。酶活性降低使得叶酸代谢不足，体内同型半胱氨酸升高，增加神经管畸形、先天性心脏病、唐氏综合征等出生缺陷以及不良孕产的风险[14-16]。

通过比较发现，博爱县汉族女性MTHFR677TT的基因型频率为45.1%，T等位基因频率为66.2%，明显高于已报道的阿克苏地区[17]、沈阳市[18]、丽水市[19]、贵阳市[20]、佛山市[21]等，说明博爱县汉族女性对于叶酸利用能力普遍较低，这些研究调查有助于了解机体对叶酸的利用能力，制定个性化的营养干预方案。叶酸增补是我国目前针对出生缺陷一级预防的主要措施之一，虽然我国在2009年实行农村育龄女性免费增补叶酸的公卫政策，但对出生缺陷的预防作用在各地也存在差异，一方面是不同地域饮食习惯不同，另一方面不同地区的基因多态性决定该地区居民对于叶酸的代谢能力不同。因此，卫生部规定的每日叶酸服用剂量并不能满足不同基因型孕妇需求量。有的孕妇由于体内叶酸代谢存在障碍，需要增补更多的叶酸，而有的孕妇补充过量叶酸会带来较大危害，如会掩盖维生素B12缺乏的早期表现，可能会影响体内锌的代谢，造成锌缺乏，致使胎儿发育迟缓，低出生体质量儿增加以及某些肿瘤的发生风险(结肠腺瘤等)升高，因此补充合适剂量的叶酸对于孕妇和胎儿至关重要。任爱国等[22]也对5类孕妇群体提出个性化增补叶酸建议，其中1项就是MTHFR677位点TT基因型的孕妇可酌情增加补充剂量或延长孕前增补时间，同时该项研究数据也丰富了我国生物样本信息库，为后续研究营养、遗传、环境对出生缺陷影响及国家卫生主管部门制定因地制宜的叶酸增补方案和政策提供了分子医学基础数据。

综上所述，博爱县汉族女性叶酸代谢相关基因位点风险型MTHFR677TT占比较高，叶酸利用能力不足，通过对育龄妇女进行叶酸代谢障碍相关基因位点筛查，识别叶酸利用能力低下的人群，进行个体化干预及重点人群孕期管理，从而达到一级预防出生缺陷的目的。