开封市汉族育龄女性MTHFR与MTRR基因多态性分布研究

王淅沥，王琴琴，张晓丽，杨莉芹，邱娟，郭华娟*，鲁衍强，胡季芳

（1.开封市妇幼保健院 开封市生殖内分泌重点实验室，河南 开封 475002；2.上海张江普汇转化医学研究院，上海 上海 2013 14）

叶酸是人体重要的营养素，叶酸摄入不足或代谢障碍会造成体内同型半胱氨酸升高和甲基化降低。孕期叶酸营养不足会导致神经管畸形[1]、先天性心脏病[2]、唐氏综合征[3]、唇腭裂[4]等出生缺陷，并与流产[5]、早产[6]等不良妊娠结局以及妊娠期糖尿病[7]、妊娠期高血压[8]等疾病密切相关。5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）和甲硫氨酸合成酶还原酶（MTRR）是叶酸代谢通路中的关键酶，基因多态性决定了不同的酶活性以及叶酸利用能力。本研究针对开封市汉族女性开展分子流行病学调查,研究MTHFR C677T、A1298C和MTRR A66G的基因多态性分布,获取本地区的群体遗传学特征。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2018年1月-2019年11月到开封市妇幼保健院进行孕期检查的汉族健康女性，依据知情同意原则采集口腔黏膜细胞。入组对象共959人。

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。采用荧光定量PCR技术，检测MTHFR C677T、A1298C和MTRR A66G基因多态性。相关仪器、试剂均购自美国ABI公司。

1.3 统计学分析 采用HaploView4.2软件进行SNPs的Hardy-Weinberg平衡、连锁不平衡水平（linkage disequilibrium，LD）分析。SPSS19.0软件分析基因型和等位基因频率，采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 Hardy-Weinberg平衡分析 入组对象的MTH FR C677T、A1298C和MTRR A66G基因多态性分布符合遗传平衡（P>0.05），见表1。说明数据来自同一孟德尔群体，样本具有群体代表性。

表1 Hardy-Weinberg平衡分析

2.2 基因型频率分析 开封市汉族女性MTHFR C677T野生基因型CC型占比13.7%，杂合突变CT型占比45.3%,纯合突变TT型占比41.1%；MTHFR A1298C中AA基因型占比75.3%,AC占比22.9%，CC占比1.8%；MTRR A66G中AA基因型占比54.8%，AG占比38.0%，GG占比7.2%,见表2。

表2 MTHFR C677T、A1298C和MTRR A66G基因型频率[n(%)]

2.3 等位基因频率分析 开封市汉族女性MTHFR C677T等位基因C、T所占频率为36.3%、63.7%，MTHFR A1298C等位基因A、C所占频率为86.8%与13.2%，MTRR A66G等位基因A、G所占频率为73.8%、26.2%，见表3。

表3 MTHFR C677T、A1298C和MTRR A66G等位基因频率[n(%)]

2.4 MTHFR C677T和A1298C连锁及单倍型分析MTHFR C677T和A1298C两位点连锁情况见表4。汉族女性有7种组合,频率最高的是TT/AA(41.0%),之后依次是CT/AA(28.6%)、CT/AC(16.7%)、CC/AC(6.15%)、CC/AA(5.74%)、CC/CC(1.77%)、TT/AC(0.104%),没有CT/CC和TT/CC组合。

表4 MTHFR C677T和A1298C连锁型分布[n(%)]

MTHFR C677T和A1298C两个位点构建的单倍型存在3种组合：TA（63.7%）、CA（23.1%）、CC（13.2%），两位点间存在连锁不平衡（D'=0.992，r2=0.264）。

3 讨论

叶酸是人体内重要的水溶性维生素,参与核酸、氨基酸等重要物质的合成，对细胞的生长及胚胎发育具有重要作用。已有研究表明，叶酸代谢关键酶MTHFR和MTRR的基因多态性分布具有地域差异[9]和民族差异[10]。根据本研究，开封市汉族女性MTHFR 677TT的基因型频率为41.1%，677T等位基因频率为63.7%,低于已有报道的山东淄博市[10]（43.6%，65.6%）,高 于 河 南 新 乡 市[11]（38.9%,62.0%）、新疆阿克苏地区[12]（21.9%，47.1%）、浙江丽水市[13]（14.0%、37.7%）、广东佛山市[14]（5.6%，21.5%）等地，说明开封市汉族女性叶酸利用能力偏低。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。同时对研究对象进行单倍体连锁不平衡分析，MTHFR C677T基因位点位于MTHFR基因第5个外显子，A1298C基因位点位于MTHFR基因第8个外显子,两位点间D'=0.992，r2=0.264，存在连锁关系，中等连锁强度（r2=1为连锁完全不平衡），说明可能发生了基因重组，形成生物的多样性。

补充叶酸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补充叶酸的公卫政策,但对出生缺陷的预防作用在各地也存在差异，一方面是由于地域、饮食习惯不同造成，另一方面也是因为不同地区的基因多态性，决定该地区人民对于叶酸的代谢利用能力不同。任爱国[15]等对5类孕妇群体提出个性化增补叶酸建议，其中一项就是MTHFR 677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。该研究数据也丰富了我国生物样本信息库，为国家卫生主管部门制定因地制宜的叶酸增补方案与政策提供了分子医学基础数据。

综上所述，在全国范围内来看，开封市汉族女性叶酸代谢相关基因位点风险型MTHFR 677TT占比较高，叶酸利用能力偏低，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，指导科学增补叶酸营养，实施个性化保健，从而达到出生缺陷一级预防的目的。