SOX17基因多态性和中国汉族人群颅内动脉瘤的相关性研究
2022-03-04何金峰张敏邱玲玲王文敏周婷徐小辉
何金峰 张敏 邱玲玲 王文敏 周婷 徐小辉
[摘要] 目的 探討分析SOX17基因多态性和中国汉族人群颅内动脉瘤(IA)的相关性。 方法 选择2018年1月至2019年8月台州市立医院收治的颅内动脉瘤患者161例作为IA组,选择同期在台州市立医院健康体检的健康志愿者150名作为对照组。采集两组受试者外周静脉血,通过PCR-荧光探针法检测SOX17基因各位点基因型,分析SOX17基因各位点基因多态性与颅内动脉瘤的相关性。 结果 两组受试者rs9298506、rs1072737位点基因型分布差异有统计学意义(P<0.05)。IA患者破裂组与未破裂组患者SOX17基因rs9298506位点基因型、rs1072737位点基因型及等位基因分布差异有统计学意义(P<0.001),其中破裂组患者A等位基因分布显著低于未破裂组,G等位基因分布显著高于未破裂组(P<0.05)。 结论 SOX17基因rs9298506及rs1072737位点多态性与中国汉族人群颅内动脉瘤发生及动脉瘤的破裂有关,其中rs9298506位点A基因是汉族人群颅内动脉瘤的保护性因素,而rs1072737位点G等位基因是汉族人群颅内动脉瘤的危险因素。
[关键词] SOX17基因多态性;中国汉族人群;颅内动脉瘤;相关性
[中图分类号] R445.2 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2022)02-0092-04
Correlation between SOX17 gene polymorphism and intracranial aneurysm in Chinese Han population
HE Jinfeng1 ZHANG Min2 QIU Lingling1 WANG Wenmin1 ZHOU Ting1 XU Xiaohui1
1.Department of Neurology, Taizhou Municipal Hospital, Taizhou 318000, China; 2.Vascular Surgery, Taizhou Hospital of Zhejiang Province Affiliated to Wenzhou Medical University, Taizhou 317000, China
[Abstract] Objective To investigate the correlation between SOX17 gene polymorphism and intracranial aneurysm (IA) in Chinese Han population. Methods A total of 161 patients with intracranial aneurysm who were admitted to Taizhou Municipal Hospital from January 2018 to August 2019 were selected as the IA group, and 150 healthy volunteers who underwent physical examination in Taizhou Municipal Hospital during the same period were selected as the control group. Peripheral venous blood was collected from the two groups of subjects, and the genotypes of each SOX17 gene point were detected by the PCR-fluorescence probe method, and the correlation between the polymorphism of each SOX17 gene point and intracranial aneurysm was analyzed. Results The genotype distributions of rs9298506 and rs1072737 were significantly different between the two groups (P<0.05). The distributions of rs9298506 genotype, rs1072737 genotype and allele of SOX17 gene in patients with IA in the ruptured group and the unruptured group had statistically significant differences (P<0.001). The distribution of A allele in the ruptured group was significantly lower than that in the unruptured group, and the distribution of G allele was significantly higher than that of the unruptured group (P<0.05). Conclusion The rs9298506 and rs1072737 polymorphisms of SOX17 gene are associated with the occurrence and rupture of intracranial aneurysms in Chinese Han population. The rs9298506 A gene is a protective factor of intracranial aneurysms in Han population, and the rs1072737 G allele is a risk factor for intracranial aneurysms in Han population.
[Key words] SOX17 gene polymorphism; Chinese Han population; Intracranial aneurysm; Correlation
颅内动脉瘤(intracranial aneurysms, IA)是由于颅内局部血管异常改变而导致颅内动脉壁产生瘤样突起,IA发病率为1%~8%,位居颅内病变的第三位,IA的高病死率及高致残率给家庭以及社会带来了沉重的负担[1]。目前一般认为IA是遗传因素以及环境因素共同作用的产物,其病理机制复杂,由多个基因共同参与而形成[2]。目前已经有学者在不同种族的IA患者中报道了多个SOX17基因突变位点,作为内皮特异性转录因子,在正常的脑动脉内皮细胞中具有强有力的表达,在血管内皮细胞形成以及修复方面有着重要作用[3-4]。但SOX17基因多态性与颅内动脉瘤的相关性仅限于日本人群以及欧美人群,且研究结果不一致,因此有必要针对不同人群进行研究认证[5-6]。本研究探讨分析SOX17基因多态性与中国汉族人群颅内动脉瘤的相关性,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2018年1月至2019年8月台州市立医院收治的颅内动脉瘤患者161例作为IA组,患者均经头颅CT平扫筛查后全脑血管造影术(digital subtraction angiography, DSA)确诊为颅内动脉瘤,其中男75例,女86例,其中颅内动脉瘤破裂者93例,未破裂者68例;平均年龄(58.37±12.75)岁,平均BMI(22.45±2.15)kg/m2。此外,选择同期在台州市立医院健康体检的志愿者150名作为对照组,男、女志愿者分别为68名、82名,平均年龄(56.97±13.42)岁,平均BMI(22.17±2.64)kg/m2。两组的一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。所有受试者均自愿签署知情同意书,本研究经台州市立医院医学伦理委员会批准(审批号:LW035)。纳入标准:①IA组、对照组受试者均经头颅MRA或CTA或DSA影像学检查明确诊断或排除颅内动脉瘤和蛛网膜下腔出血者;②两组受试者均为汉族。排除标准:①入院前由动脉瘤夹闭或血管内治疗者;②临床资料不全者;③对造影剂过敏者;④合并精神疾病无法配合完成检查者[7-8]。
1.2 标本采集及基因组DNA提取
抽取三组受试者清晨空腹肘静脉血5 ml,使用乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, ETDA)抗凝,使用上海生工生物工程公司全血基因组提取试剂盒提取基因组DNA,将其置于-20℃保存待用。
1.3 PCR引物以及反应条件
分别扩增SOX17基因rs10958409、rs9298506和rs1072737多态性位点基因序列。根据文献设计引物,PCR反应体系为25μL,内涵缓冲液、引物、Taq酶以及dNTP等,采用Bio-Rad热循环仪。PCR反应条件为95℃预变性4 min,95℃ 15 s、60℃ 1 min,共45个循环。
1.4 扩增产物检测及分析
取PCR反应产物10 μl,使用10 U BamHI内切酶于37℃条件下酶切消化4 h,反应终止后产物经2.5%琼脂糖凝胶电泳,以DNA片段长度标准物作为参考,在紫外灯下观察结果。
1.5 统计学方法
采用SPSS 17.0统计学软件对数据进行统计分析,计量资料采用(x±s)表示,计数资料采用[n(%)]表示。计量资料比较采用t检验,计数资料比较采用χ2检验。采用在线软件SHEsis(http://analysis.bio-x.cn/myAnalysis.php)检验基因型频率分布是否符合哈迪-温伯格(hardy-weinberg,HWE)平衡,若P>0.05,则符合HWE平衡,说明本实验样本群体代表性好,无选择偏倚。多因素分析采用多因素logistic回归,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 SOX17基因3个单核苷酸多态性位点在两组受试者中的基因型分布
经Hardy-Weinberg遗传平衡定律检验,各组的观察数与预期数比较,差异无统计学意义(P>0.05),表明各基因频率符合遗传平衡,具有群体代表性。两组受试者SOX17基因rs10958409位点基因型分布差异无统计学意义(P>0.05),而两组受试者rs9298506、rs1072737位点基因型分布差异具有统计学意义(P<0.001)。见表1。
2.2 SOX17基因3个单核苷酸多态性位点在两组受试者中的等位基因分布
两组受试者SOX17基因rs10958409位点等位基因分布无显著差异(P>0.05),rs9298506以及rs1072737位点等位基因分布差异有统计学意义(P<0.001)。見表2。
2.3 IA患者破裂组与未破裂组rs10958409位点多态性分布比较
IA患者破裂组与未破裂组患者SOX17基因rs10958409位点基因型及等位基因分布比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。
2.4 IA患者破裂组与未破裂组rs9298506位点多态性分布比较
IA患者破裂组与未破裂组患者SOX17基因rs9298506位点基因型及等位基因分布差异具有统计学意义(P<0.05),其中破裂组患者A等位基因分布显著低于未破裂组(P<0.05)。见表4。
2.5 IA患者破裂组与未破裂组rs1072737位点多态性分布比较
IA患者破裂组与未破裂组患者SOX17基因rs1072737位点基因型及等位基因分布比较,差异有统计学意义(P<0.05),其中破裂组患者G等位基因分布显著高于未破裂组(P<0.05)。见表5。
3 讨论
颅内动脉瘤是常见的一种脑部血管畸形,颅内动脉瘤平时不易被发现,但动脉瘤破裂时急性发病对机体脑神经具有极大的危害,该病发病机制复杂且与多种病理因素有关[9]。流行病学和遗传学研究结果表明,颅内动脉瘤的发病与多基因遗传、环境因素以及相互作用有关,具有群体遗传异质性强、外显率低、多基因共同参与等特征[10]。
近年来,颅内动脉瘤的分子遗传学机制研究成为热点,各种与该病发病有关的染色体位点和候选基因相继被报道[11-12]。通过全基因关联分析发现,与颅脑动脉瘤相关的基因功能主要涉及血管内皮功能、细胞外基质的维持和炎症反应等方面。SOX17基因作为一种内皮特异性的转录因子,其染色体位置为8q11附近,在正常的脑内动脉内皮细胞中,SOX17基因有着强有力的表达,在血管内皮细胞形成、脉管系统的发展修复方面具有重要作用[13-14]。国外学者针对不同种族的颅内动脉瘤患者进行报道,具体对SOX17基因的rs10958409、rs9298506以及rs1072737三个变异位点进行了分析,结果发现SOX17基因多态性与颅内动脉瘤的发生、发展相关。
本研究探讨分析SOX17基因多态性和中国汉族人群颅内动脉瘤的相关性,结果显示,颅内动脉瘤患者的rs9298506、rs1072737位点基因型及等位基因分布与健康体检者比较差异有统计学意义,其中rs9298506位点G等位基因是汉族人群颅内动脉瘤的保护性因素(OR=0.716,95%CI:0.472~0.893),而rs1072737位点G等位基因是汉族人群颅内动脉瘤的危险因素(OR=1.318,95%CI:1.028~1.562),与国外学者相关研究报道结果基本一致[15-17],上述提示在中国汉族人群中,SOX17基因多态性与颅内动脉瘤的发病密切相关。
此外,本研究针对SOX17三个多态性位点进行分析,分析SOX17基因多态性位点与颅内动脉瘤患者动脉瘤破裂的关系。结果显示,颅内动脉瘤患者中破裂的患者与未破裂的患者在SOX17基因rs10958409位点基因型及等位基因分布比较未见显著差异。破裂的患者与未破裂的患者的SOX17基因rs9298506及rs1072737位点基因型及等位基因分布比较差异明显。上述结果表明在颅内动脉瘤患者中,SOX17基因的多态性表达与动脉瘤是否发生破裂有关,提示基因的表达调控不仅影响颅内动脉瘤的发生,同时也可以影响颅内动脉瘤的破裂,考虑可能与SOX17基因突变导致颅内动脉血管内皮细胞形成以及修复受到影响,从而影响颅内动脉瘤的破裂[18-21]。
由于本研究纳入样本量较小,且多态性位点仅针对目前报道可知的三个位点进行分析,后续研究还需进一步扩大样本量,并分析更多的可能潜在的多态性位点。
综上所述,SOX17基因rs9298506及rs1072737位点多态性与中国汉族人群颅内动脉瘤发生及动脉瘤的破裂有关,其中rs9298506G等位基因是汉族人群颅内动脉瘤的保护性因素、而rs1072737位点G等位基因是汉族人群颅内动脉瘤的危险因素。
[参考文献]
[1] 刘振波.三维DSA技术在颅内动脉瘤诊治中的应用价值研究[J].当代医学,2019,25(8):142-143.
[2] Zhao J,Lin H,Summers R,et al. Current treatment strategies for intracranial aneurysms[J]. Angiology,2018,69(1):17-30.
[3] Han M,Zhou B.SOX17 and coronary arteriogenesis in development[J].Circ Res,2020,127(11):1381-1383.
[4] 安紅俭,李勇毅.脑动脉CTA与MRA对颅内动脉瘤的诊断价值分析[J].贵州医药,2019,43(12):1966-1967.
[5] 肖曼倩,李丙阳,廖鑫,等.家族性颅内动脉瘤遗传学病因的研究进展[J].中国脑血管病杂志,2019,16(10):552-556.
[6] Li B,Hu C,Liu J,et al.Associations among genetic variants and intracranial aneurysm in a Chinese population[J].Yonsei Med J, 2019,60(7):651-658.
[7] 范海燕,郭慎全,陈运昌,等.RNF213基因rs6565666位点多态性与广东省颅内囊状动脉瘤患者发病的关系[J].中华神经医学杂志,2019,18(3):238-242.
[8] 魏晓勇,叶子明,周瑜,等.广西壮族颅内动脉瘤患者血管内皮素受体A基因rs6841581位点多态性观察[J].山东医药,2018,58(27):69-71.
[9] 付晓红,赵敏,余云湖,等.Ⅲ型胶原蛋白α1链基因rs1800255多态性与颅内动脉瘤发病关系的系统评价[J].中国现代医学杂志,2018,28(18):62-66.
[10] 刘珺宇,严俊霞,李毅锋,等.家族性颅内动脉瘤的遗传学研究进展[J].中南大学学报(医学版),2019,44(3):338-344.
[11] 杨驭媒,李新丽,张可,等.LOC105375840基因单核苷酸多态性位点与四川地区汉族人群颅内动脉瘤的关联研究[J].实用医院临床杂志,2017,14(6):37-40.
[12] Hiraide T,Kataoka M,Suzuki H, et al.SOX17 mutations in Japanese patients with pulmonary arterial hypertension[J].Am J Respir Crit Care Med, 2018,198(9):1231-1233.
[13] 邓晓红,葛志华,张京芬.内皮型一氧化氮合成酶T786C、白细胞介素-6C572G基因多态性与动脉瘤性蛛网膜下腔出血的相关性研究[J].卒中与神经疾病,2018,25(6):662-667.
[14] 李晓波,李婷,许济,等.ANRIL基因与陕西汉族人颅内动脉瘤遗传易感性关联研究[J].中华检验医学杂志,2017,40(6):463-466.
[15] Wang TM,Wang SS,Xu YJ,et al.SOX17 loss-of-function mutation underlying familial pulmonary arterial hypertension[J].Int Heart J,2021,62(3):566-574.
[16] 白晶波,张婷,涂悦,等.基于GEO数据库对颅内动脉瘤形成与破裂相关基因的挖掘与分析[J].海南医学院学报,2019,25(17):1281-1286.
[17] 班茹,张风玉,赵鑫,等.PRKAR1A基因突变所致Carney综合征并发脑出血和多发性颅内动脉瘤:1例报道并文献复习[J].国际脑血管病杂志,2019,27(9):711-716.
[18] 段铭铭.未破裂颅内动脉瘤患者外周血中microRNA-126表达情况及其生物信息学分析[J].现代中西医结合杂志,2019,28(31):3439-3443,3449.
[19] 廖宝,周凤坤,钟松辛,等.颅内动脉瘤相关基因的共表达网络构建与分析[J].中华医学杂志,2019,99(7):525-531.
[20] 丁兴欢,王坤,张倩倩,等.全外显子组测序技术探寻家族性颅内动脉瘤致病基因的研究进展[J].中国微侵袭神经外科杂志,2018,23(10):470-474.
[21] 刘子航,王月,蓝天琦,等.经3D-TOF-MRA分析Willis环形态与颅内动脉瘤发生部位的关系[J].中国现代医生,2020,58(31):26-29.
(收稿日期:2021-07-09)