亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性检测在育龄人群中的临床价值

杨康，朱巧玲，周少雄，庄锡伟，彭健桥，欧阳佩雯

（1.佛山市禅城区中心医院检验病理诊断部，广东 佛山 528000；2.佛山市禅城区中心医院中西医结合科，广东 佛山 528000）

亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）是人体内一种催化5，10-亚甲基四氢叶酸向可吸收利用的5-甲基四氢叶酸转换的关键酶。5-甲基四氢叶酸可作为细胞内甲基的供体，在甲硫氨酸合酶和维生素B12的催化作用下，使血液中HCY甲基化，生成甲硫氨酸，进而保障血液中同型半胱氨酸的水平；其还可作为一碳单位的供体，参与体内嘌呤、嘧啶的合成及核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸的合成、蛋白质的甲基化[1-3]。MTHFR基因发生突变会导致MTHFR酶活性降低，此时机体将叶酸转化为可吸收利用的5-甲基四氢叶酸，能力受限，可引起高HCY血症、核酸合成和甲基化的异常，进而导致多种疾病的出现[2-4]。本文就近年来MTHFR基因的C677T和A1298C的基因多态性检测在育龄人群中临床价值的相关研究做一综述。

1 MTHFR概述

1.1 MTHFR的基因结构 MTHFR基因位于人体1号染色体1p36.3位置，全长19.3 kb，共含11个外显子和10个内含子，大小分别为102～432 bp不等、0.25～4.2 kb不等[5]，cDNA长度为2.2 kb，mRNA大小为7 105 bp，其编码共含657个氨基酸的蛋白。

1.2 MTHFR基因多态性 单核苷酸多态性（single nucleotide polymer phism，SNP）在人类可遗传的变异中最常见，指基因组水平由单个核苷酸的突变所导致DNA序列多态性。现已发现MTHFR基因有多种突变类型，SNP位点已有上百个，目前报道最多的是C667T和A1298C，这两个位点的多态性与育龄人群的关系更密切，其突变会影响亚甲基四氢叶酸还原酶的活性，导致酶活性降低进而导致疾病的产生[2，4]。

1.2.1 MTHFR 677C＞T突变 MTHFR 677C＞T突变在1995年，首次被Frosst等[5]报道，作为目前发现的MTHFR中最常见的突变位点。MTHFR基因第677位核苷酸胞嘧啶（C）被胸腺嘧啶（T）替换，导致第222位氨基酸由一个高度保守的丙氨酸转变为缬氨酸，降低MTHFR酶的活性。有研究[6-7]显示，若携带677CC基因型其MTHFR活性为100%时，则携带CT基因型的酶活性为CC型的71%，基因型为TT的酶活性仅为34%。

1.2.2 MTHFR 1298A＞C突变 MTHFR 1298A＞C突变在1997年，首次被Viel等[6]发现，MTHFR A1298C位点发生错义突变，使谷氨酸转变为丙氨酸，进而引起MTHFR酶活性降低。然而，当A1298C和C677T位点均突变为杂合子时，其个体与单个位点C677T纯合突变的个体表现相同的血浆同型半胱氨酸升高和叶酸降低，其MTHFR酶活性较野生型降低40%[7]。

2 MTHFR基因多态性在女性人群中的分布特征

已有报道[8]明确显示，MTHFR基因C677T和A1298C突变发生频率在不同国家、同国家不同区域及同区域不同民族分布上有明显差异。C677T突变发生频率较高，不同区域的差别也较大[8-9]。世界范围内欧洲和北美人群C677T位点的突变频率高于非洲和东亚，欧洲人群T等位基因的频率为24.5%～43.8%，其中意大利人最高，美国白人与欧洲人群相近为34.2%，日本人群次之，为32%～36%，非洲裔美国人群为14%，亚撒哈拉地区的非洲人群最低为6.4%[10-12]。迄今为止，我国多地区的研究[13]显示，对于汉族女性，T等位基因频率的分布和地理纬度有明显的关联，T基因频率分布呈由南向北有逐渐升高的趋势：最南部的海南为24.0%，中部的广东、湖南、云南、四川、湖北、江苏、安徽为28.5%～50.2%，北部的陕西、天津、河南和河北为54.3%～60.2%，最北部的山东为63.1%。劳海红等[14]研究显示，海南地区的汉族女性与黎族女性C677T位点基因多态性的分布差异有统计学意义。郝友瑛等[15]报道显示，新疆维吾尔族和汉族的C677T位点基因多态性同样具有差异。熊永红等[13]比较分析贵阳地区汉族女性与本地少数民族和其他区域少数民族女性C677T的T等位基因频率，结果显示，贵阳地区汉族女性与贵阳地区苗族女性、柳州苗族、三江侗族、三亚黎族和延边朝鲜族女性T等位基因频率分布比较差异有统计学意义。

目前，MTHFR A1298C位点基因多态性在人群中分布特征的报道少于C677T。在世界范围内，C等位基因突变频率在亚洲国家较低，为17%～19%，西欧国家为27%～36%，非洲国家最高为39%。在中国人群中C等位基因突变频率约为22.4%，C基因频率的突变同C677T的T等位基因频率突变在纬度上相反呈由南向北逐渐递减的趋势，在南部区域为25.7%，中部地区为17.8%～20.7%，北部地区山东为13.1%。该位点在我国不同种族是否存在差异，目前有研究[16]显示存在差异，但也有报道[17]显示差异并不显著。

3 MTHFR基因多态性检测在育龄人群的临床意义

3.1 MTHFR基因多态性与妊娠相关疾病 妊娠相关疾病主要包含女性的流产、妊娠期高血压症、先兆子痫等。1997年，首次由Sohda等[18]发现MTHFR C677T等位基因突变频率在先兆子痫人群中显著升高。此后，国内外有大量文献[19-24]报道MTHFR基因多态性与妊娠相关疾病的关联。孙玲玲等[19]应用Mate分析13篇文献关于MTHFR基因C677T位点多态性与复发性流产的报道，其中病例组共1 646例、对照组共4 072例，结果表明，在中国人群中纯合突变型TT发生复发性流产的概率比携带C等位基因高2.25倍。李阿莉等[20]研究也证实MTHFR基因C677T位点多态性是复发性流产的遗传性因素。黄山鹰等[21]分析MTHFR基因多态性与原因不明的复发性流产，结果显示，MTHFR C677T基因TT型人群发生原因不明复发性流产概率为CC型的3.289倍，认为C677T位点基因多态性与不明原因的复发性流产发生有关，TT型人群患病风险增加。华知奋等[22]在MTHFR基因多态性与原因不明复发性流产的研究中结果显示，C677T位点为TT患者发生流产的概率是CC型的2.73倍，同样表明MTHFR基因C677T位点多态性与原因的不明复发性流产相关。孙政敏等[23]分析MTHFR C677T基因多态性在原因不明不良孕产女性中的分布，结果显示，等位基因C、T分布频率在原因不明不良孕产人群和无流产史健康经产妇间比较差异有统计学意义，TT型可能是育龄女性的原因不明不良孕产危险因素。郭兴萍等[24]分析25篇文献研究在MTHFR基因与中国女性复发性流产的关系及地域分布特点，结果显示，MTHFR基因是中国女性复发性流产遗传风险因素，且与C677T位点的T等位基因在中国人群的分布特征一致，即北方女性显著高于南方女性。

王增芳等[25]通过整合24篇文献对MTHFR C667T基因多态性与先兆子痫（PE）的关联进行荟萃分析，研究对象包括PE患者3 017例，对照者4 910例，结果显示，在亚洲人群中MTHFR基因C667T位点多态性与PE明显相关。岳红云等[26]通过对150例怀孕合并子痫前期的女性和150例无疾病的正常怀孕女性进行MTHFR基因C677T和A1298C多态性的研究，发现A1298C基因多态性突变型CC是妊娠女性子痫前期发病的高风险因素。安妮等[27]应用Meta分析45篇关于MTHFR C677T基因多态性与妊娠期高血压（PIH）关联的研究，研究对象包括PIH患者5 094例，对照组8 044例，结果显示，中国人群TT基因型妊娠期女性发生PIH风险是CC基因型妊娠期女性的2.25倍，CT基因型妊娠期女性发生PIH风险是CC基因型妊娠期女性的1.25倍。徐少勇等[28-29]在MTHFR基因多态性与妊娠期高血压疾病的关系研究中，分析显示MTHFR C677T基因多态性与妊娠期高血压的发生密切相关。

3.2 MTHFR基因多态性与新生儿出生缺陷相关性 大量报道显示，MTHFR基因多态性与唐氏综合征（DS）、先天性心脏病（CHD）、唇腭裂、神经管缺陷（NTDs）等出生缺陷明显相关。谭娟等[30]通过回顾性分析97例有不良孕产史和210例无不良孕产史育龄女性MTHFR C677T基因多态性，结果显示，有不良孕产史组TT型频率为28.9%，高于无不良孕产史组的18.5%，T等位基因频率为53.6%，同样高于无不良孕产史组的42.8%，提示MTHFR C677T基因多态性与染色体疾病和NTDs的发生相关。方玉莲等[31]应用Meta分析25篇关于C677T基因多态性与NTDs相关性文献（研究对象包括病例组共2 282例，对照组共3 420例），结果表明，亚洲人群中母代MTHFR基因C677T基因多态性与子代NTDs发生明显相关。Nasri Kaouther等[32]研究发现，当母体叶酸的缺乏合并MTHFR C677T位点发生突变时可能与子代的NTDs风险增加相关。父母双方携带MTHFR A1298C基因突变CC型的患者发生NTDs的概率会增长3.5倍[12]，但也有研究显示MTHFR A1298C基因多态性与NTDs无相关性[33]。

秦刚等[34]对MTHFR C677T基因多态性与非综合征性唇腭裂（NSCL/P）遗传易感性的关系进行Meta分析，共分析文献20篇，其中病例组共4 727例，对照组共5 838例。分析结果显示，突变纯合型TT的新生儿NSCL/P发病风险是CC型的1.275倍，TT型新生儿的母亲后代NSCL/P发病风险增加。马荷花等[35]整合15篇文献对亚洲人群MTHFRC677T基因多态性与NSCL/P易感性的关联进行Meta分析，分析同样表明，MTHFR基因多态性与NSCL/P发病的概率相关。廖亚平等[36]研究发现，携带MTHFR C677T基因位点纯合突变TT型母亲的孕育的子代DS发生率显著增加。廖亚平等[37]对MTHFR基因多态性与DS发生的关系研究，通过检测分析70例DS患儿母亲和117例健康子代的母亲MTHFR C677T、A1298C基因多态性，发现C677T和A1298C位点存在连锁不平衡，677T-1298C单体型与DS的发生相关。彭婷等[38]研究发现，孕妇早期叶酸补充不足是导致CHD发生率升高的独立因子，当孕妇MTHFR C677T位点为TT型同时合并其叶酸摄入不足会显著增加胎儿CHD发病率。闫丽盈等[39]通过对187例CHD患者的研究，通过分组检测MTHFR C677T多态性，分为对照组（24/103），房间隔缺损组（12/22）及动脉导管未闭组（15/35），两个病例组突变频率均明显高于对照组，表明MTHFR C677T基因型多态性与这两种CHD发生相关。但刘虹等[40]报道显示，母亲MTHFR C677T位点基因突变发生时，子代CHD发生并未升高。

3.3 MTHFR基因多态性与产后疾病相关性 Gilbody S等[41]在2007年，通过对1 280例受试抑郁者和10 429例健康对照者的10个Meta分析文章进行研究，结果表明，C677T位点为TT的受试者较CC的受试者，患有抑郁症的概率显著增加。李引弟等[42]对孕妇妊娠期的叶酸摄入与孕妇MTHFR基因型和产后抑郁的关系进行研究，结果显示，女性补充叶酸的时间和较低叶酸补充量不是产后抑郁的风险因子，但叶酸在体内的水平与MTHFR C677T和A1298C基因多态性是女性生产后发生抑郁的独立风险因子。黄志华等[43]在MTHFR基因多态性与女性生产后发生抑郁易感性的报道中显示，80例产后抑郁症患者与80例健康产妇的MTHFR基因型TT和T突变频率比较差异有统计学意义，表明携带C677T位点T等位基因的女性发生抑郁症的风险更高。

4 小结与思考

MTHFR基因编码的亚甲基四氢叶酸还原酶作为叶酸与甲硫氨酸代谢途径中的关键酶，MTHFR C677T和A1298C基因多态性会影响其酶的活性，导致体内HCY升高、可利用的叶酸降低甲基化不足等[4]，对孕产妇可能导致妊娠相关疾病、出生缺陷、产后抑郁等疾病。当前我国育龄女性孕前及孕中已普遍接受叶酸的补充，核心目的是预防新生儿相关出生缺陷疾病的发生。但叶酸在体内的含量不仅与摄入量相关，同时受到MTHFR基因多态性的影响。有研究[44]证实，通过对育龄女性进行MTHFR基因多态性检测，提示育龄女性进行个体化更精准的叶酸摄入量的补充，作为一种经济可靠的措施去预防孕产相关疾病及减少新生儿出生缺陷的发生，提高母婴健康水平。因此，在我国育龄女性人群中行MTHFR基因多态性的检测，对有MTHFR基因突变的女性进行宣教，结合临床制定个体化的有效预防措施，可降低女性妊娠相关疾病、出生缺陷、产后抑郁等疾病的发生风险。同时减轻个人、家庭及社会的负担。

有研究[45]表明，MTHFR C677T基因多态性与妊娠相关疾病、出生缺陷、产后抑郁等相关，有研究[46]显示，该位点基因多态性仅可能作为妊娠相关疾病、出生缺陷、产后抑郁的影响因素。这与疾病的发生是一个复杂的受到遗传和外界因素的共同作用、MTHFR多态性导致的疾病机制尚不明确、在研究中人群的选择及研究设计等有关，使目前现有的研究对MTHFR基因多态性与疾病的关联研究结果有所相同。MTHFR A1298C基因多态性相关的研究报道目前较少，且结果不尽相同。因此，未来将进行大样本、多区域MTHFR基因多态性的研究，建立不同人群、不同地域的数据库，深入基础研究MTHFR基因多态性与疾病的关系及致病机制对疾病的预防和诊治有重要的临床指导意义。