肇庆地区医学生ALDH2 rs671基因多态性的分布特征*
2022-05-13邱礼佳林贞葵陈慧怡林梦琴李金花梁少明
邱礼佳,林贞葵,陈慧怡,林梦琴,李金花,梁少明△,刘 伟
1.肇庆医学高等专科学校,广东肇庆 526020;2.广东省汕头市潮南区人民医院,广东汕头 515100;3.深圳友一生物科技有限公司,广东深圳 518000
哺乳动物乙醛脱氢酶(ALDH)可根据其所处位置、结构、动力学特性和序列的相似性分为3类,即ALDH1、ALDH2和ALDH3。人类ALDH是由4个亚基单位随机组成的同源多肽四聚体,各个亚基均能与辅酶NAD+和辅基Mn2+进行氧化反应,辅酶与辅基之间通过二磷酸腺苷连接。ALDH是醛脱氢酶的一种,广泛存在于人体各组织、器官中,是人体催化乙醛氧化为乙酸的重要醛脱氢酶。人类ALDH存在多种同工酶,但只有细胞质中的ALDH1和肝脏线粒体中的ALDH2能够清除酒精代谢的有害产物乙醛[1]。ALDH2对乙醛的亲和力更高,乙醛主要由ALDH2清除[2]。ALDH2存在两种等位基因,野生型ALDH2-G和突变型ALDH2-A。突变型ALDH2-A活性降低或失活是造成酒精相关疾病的主要因素。赵芸等[3]报道ALDH2 rs671 GA/AA基因型携带者患胃癌风险在吸烟和饮酒人群中分别是GG基因型携带者的1.96倍和1.97倍。我国约有5亿饮酒者,其中约62.3%在18~25岁阶段开始饮酒[4]。近年来,高校学生不合理饮酒现象普遍存在,学生因酗酒引发的一系列社会问题已成为我国乃至全球关注的热点之一[5]。调查结果显示,我国在校大学生的饮酒率超过50%,且男性饮酒率明显高于女性,非医学专业学生饮酒率明显高于医学专业[6-7]。长期过度的酒精摄入会导致酒精代谢产物乙醛在人体内积累,损伤神经系统和内分泌系统,导致记忆力下降、注意力不集中,甚至引发肝细胞损伤、肝硬化、肝癌、胰腺炎、口腔癌、癫痫等200多种疾病[8],严重影响学生的身体健康。本研究通过检测酒精代谢相关基因ALDH2 rs671的多态性,了解肇庆地区医学生ALDH2 rs671基因型分布特征,并为学生提供咨询服务,引导学生从基因的差异认识到自己的酒精代谢能力,从而做到合理饮酒、健康生活。
1 资料与方法
1.1一般资料 于2019年3-7月在肇庆医学高等专科学校通过网络平台发布直接面向消费者的基因检测(DTC)及ALDH2与健康关系的认知度调查问卷,并招募自愿进行ALDH2 rs671基因检测的医学生志愿者。
1.2仪器与试剂 仪器:荧光定量PCR仪 (型号Toptical Grad)、核酸蛋白检测仪(型号Simpli Nano)、高速微量离心机(型号Micro 21)、八联管迷你离心机(型号LX300)、混合器(型号VORTEX-GENIE2)、小型台式高速离心机(型号Eppendorf 5424)、实验生物安全柜(型号BSC-1600IA2)。试剂:全血DNA提取试剂盒(深圳亚能生物技术有限公司)、DNA聚合酶、扩增引物、探针、无水乙醇(分析纯)、75%乙醇。
1.3方法
1.3.1DNA提取 抽取志愿者静脉血3~5 mL,置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中,按照全血DNA提取试剂盒说明书提取血液有核细胞DNA,采用核酸蛋白检测仪检测DNA提纯质量,DNA水平应在10~50 ng/μL为宜,A260/A280值为1.7~1.9。
1.3.2Taqman探针荧光定量PCR (1)操作原理:ALDH2 rs671位点的等位基因分别用不同的荧光基团标记,利用荧光信号累积来实时监控PCR扩增进程中每一个循环扩增产物量的变化,最后通过Ct值和标准曲线的关系、荧光信号对检测模板进行定性分析。(2)PCR扩增体系:PCR扩增液总体积为20 μL,包括2.5 μL 10×PCR Buffer,2 μL MgCl2,2 μL dNTP Mix,0.5 μL Taq DNA聚合酶,上下游引物各0.8 μL,探针A和探针G各0.2 μL,2 μL模板DNA,补超纯水至反应总体积为20 μL。(3)PCR扩增条件:95 ℃ 5 min预变性,95 ℃ 15 s,60 ℃ 1 min,45个循环。
1.4统计学处理 采用SPSS20.0软件进行数据分析。采用χ2检验验证基因频率是否符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律;计数资料以例数或百分率表示,组间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1认知度调查结果 共发放问卷2 507份,回收有效问卷1 696份,有效回收率为67.65%,结果显示学生对DCT及ALDH2与健康关系的认知度不高。共招募了123例自愿进行ALDH2 rs671基因检测的医学生志愿者,均为汉族,其中男46例,女77例。
2.2Hardy-Weinberg遗传平衡检验 对123例志愿者ALDH2 rs671的基因型检测数据进行Hardy-Weinberg遗传平衡检验,各基因型的实际频数与理论频数基本一致(P>0.05),说明符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律,该样本具有区域群体代表性,见表1。ALDH2 rs671 G与A两种等位基因的频率分别为74.4%和25.6%。
表1 ALDH2 rs671基因型Hardy-Weinberg遗传平衡检验
2.3不同性别医学生ALDH2 rs671基因型分布情况 不同性别医学生ALDH2 rs671基因型分布差异无统计学意义(P>0.05),见表2。
表2 不同性别医学生ALDH2 rs671基因型分布情况[n(%)]
2.4肇庆地区医学生ALDH2 rs671基因多态性与其他地区比较 肇庆地区医学生ALDH2 rs671基因型分布与广东地区比较,差异无统计学意义(P>0.05),与武汉和北京地区比较,差异有统计学意义(P<0.05),见表3。
表3 肇庆地区医学生ALDH2 rs671基因多态性与其他地区比较[n(%)]
3 讨 论
人的饮酒量取决于酒精代谢酶的活性,人体内与酒精代谢有关的酶主要有3类:乙醇脱氢酶(ADH)、ALDH2和细胞色素P4502E1(CYP2E1),三者都具有基因多态性,其酶活性影响酒精在人体的代谢速率。人体摄入酒精后,约90%~98%的酒精经门静脉进入肝脏进行代谢。酒精主要被ADH、ALDH先后氧化脱去氢原子转变为乙醛、乙酸和水,其中ALDH2在酒精代谢的过程中起主要作用。
ALDH2由ALDH2基因编码,该基因位于人体第12号染色体(12q24.)上,且存在多个功能性单核苷酸多态性(SNP)位点,其主要的SNP位点为rs671。ALDH2 SNP位点Glu504Lys发生突变导致ALDH2的活性降低或失活,引起乙醛在人体脏器中积累,对机体产生毒害作用[12]。YANG等[13]和HIDAKA等[14]的研究结果均显示,携带ALDH2 rs671 A等位基因的个体胃癌发生风险明显高于携带纯合子GG基因型的个体。袁青等[15]研究显示,不良的生活习惯及ALDH2基因多态性与胃癌易感性有关。此外,不少研究表明ALDH2基因多态性不仅与各类消化道疾病、酒精性肝病相关[16-17],还与心血管疾病、帕金森病等密切相关[18-22]。
本研究调查问卷结果显示,肇庆医学高等专科学校的学生对DCT及ALDH2与健康关系的认知度不高,但是能积极参与酒精代谢相关基因检测,共招募了123例志愿者。ALDH2 rs671基因型检测结果显示,GA和AA基因型分别占39.8%和5.7%;A等位基因频率为25.6%,明显比孙宇晶等[23]报道的33.9%~34.4%低,可能跟该基因的地域性差异有一定关系。本研究发现,不同性别医学生的ALDH2 rs671基因型分布差异无统计学意义(P>0.05),该结果与卫建筠等[24]的报道一致。同时,将肇庆地区医学生ALDH2 rs671基因多态性分布情况与其他地区进行比较,结果显示,肇庆地区医学生ALDH2 rs671基因型分布与广东地区比较,差异无统计学意义(P>0.05),与武汉和北京地区比较,差异有统计学意义(P<0.05),说明ALDH2 rs671基因多态性分布具有地区差别,该结论与姜育燊等[25]的报道一致。
目前,尚缺乏对肇庆地区高校学生ALDH2 rs671基因多态性的研究报道,同时ALDH2 rs671基因多态性分布与酒精相关性疾病的关系仍有待进一步研究。本研究的意义在于率先在肇庆地区医学生群体中开展了ALDH2 rs671基因多态性的调查,为医学院校学生群体普及了基因检测的相关知识。同时,本研究相关数据也可为肇庆地区未来开展大规模酒精代谢能力、酒精相关疾病防治、解酒药物、靶向治疗药物的研究和健康教育提供参考。