多环芳烃相关代谢酶CYP1A1和GSTP1基因多态性与不良孕产史的关系

陈立霞 李燕 岳婷 史建林 宋瑶 刘璇 李淑荣

近年来,有关遗传基因、环境化学物质暴露与不良孕产史的关系逐渐受到了诸多学者的关注,成为当前临床研究的重点、热点之一[1,2]。多环芳烃普遍存在于大自然环境中的有机污染物,是木材、石油、煤等有机化合物不完全燃烧的产物,具有较强的致癌性、致畸性,生物降解难度较大[3,4]。临床有研究证实:子宫肌瘤的发生、发展与多环芳烃暴露存在密切相关性[5]。基于此,本文回顾性分析2018年1月至2020年1月张家口地区妇幼保健院生产的618例有不良孕产史的孕产妇,目的在于探究目的在于探究不良孕产史与谷胱甘肽转移酶P1(GSTP1)、细胞色素P450 1A1(CYP1A1)的关系,报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 医院伦理委员会已审批,回顾性选取2018年1月至2020年1月张家口地区妇幼保健院生产的618例有不良孕产史的孕产妇作为研究组,选定同期本院接诊的600例健康孕妇作为健康组,研究组:年龄23～40岁,平均(31.52±4.04)岁;孕周12～32周,平均(22.82±3.04)周。健康组:年龄25～39岁,平均(31.66±4.12)岁;孕周14～30周,平均(22.79±3.09)周。2组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准:(1)研究组胚胎停育或自然流产次数>2次,有染色体畸形生育史或先心病、唇腭裂、神经管畸形等胎儿畸形生育史;(2)年龄20～40岁;(3)有再生育需求;(4)精神、意识均正常,可配合医生完成本研究。排除标准:(1)合并全身严重感染性疾病者;(2)孕前患有贫血、心血管系统疾病、糖尿病等疾病者。(3)同期参与其他研究者;(4)合并自身免疫性疾病者;(5)肾、肝等脏器功能不全者。

1.3 方法 (1)收集血样、提取DNA:收集所有受检者5 ml空腹静脉血以及1 ml新生儿脐带血,置于EDTA抗凝管中,放置在4℃的环境下保存,采用全自动核酸提取仪(型号:iAUTOMAG;生产企业:北京百泰克生物技术有限公司)对DNA进行提取,血液样品必须在采集后的24 h内完成检测。(2)基因多态性检测:①检测CYP1A1基因多态性:引物序列上游为5’-TAGGAGTCTTGTCT-CATGCCT-3’、引物序列下游分别为5’CAGTGAAGAGGTGTAGCCGCT-3’,预变性、变性、退火、延伸处理环境温度分别是94℃、94℃、59℃、72℃,时间分别是5 min、1 min、1 min、1 min,35个循环后,再次在72℃下延伸5 min,37℃下消化15 min,最后进行电泳处理。340 bp sCYP1A1基因扩增片段,野生纯合型CYP1A1MsPI基因,可观察到360bp的DNA条带1条,纯合突变型CYP1A1MsPI基因,可观察到140 bp、200 bp DNA条带2条,杂合突变型CYP1A1MsPI基因,可观察到340 bp、140 bp、200 bp DNA条带3条,CYP1A1基因多态性位点的基因型根据条带大小以及条带数确定。②检测GSTP1基因多态性:引物序列上游是5’CAGTGACTGTGTGTTGATCA-3、引物序列下游是5’TGCTCACATAGTTGGTGTAGATGAGGGATA-3,预变性、变性、退火、延伸处理环境温度分别是95℃、95℃、56℃、72℃,时间分别是5 min、25 s、30 s、30 s,34个循环后,再次在72℃下延伸10 min,37℃下消化15 min,最后进行电泳处理。3种基因型片段长度分别是142 bp变异型、142 bp、173 bp杂合型、173 bp野生型,GSTP1基因多态性位点的基因型根据条带大小以及数目确定,结果以UVP凝胶成像系统观察。最后对DNA样品的10%进行重复性检验,实验前后结果一致性在100.00%。本研究引物序列均来自深圳会众生物技术有限公司。

2 结果

2.1 Hardy-Weinberg平衡吻合度检测 研究组与健康组等位基因分布满足Hardy-Weinbery平衡,样本具备群体代表性。见表1。

表1 CYP1A1、GSTP1基因Hardy-Weinberg平衡检测

2.2 2组CYP1A1 MspI基因频率分布比较 CYP1A1 MspI基因型GG比例研究组高于健康组,CYP1A1 MspI基因频率分布2组比较差异有统计学意义(P<0.05,95%CI:0.738～0.938)。见表2。

表2 2组CYP1A1 MspI基因频率分布比较 例(%)

2.3 2组GSTP1 SnaBI基因频率分布比较 研究组GSTP1 SnaBI基因型GG比例(52.43%)高于健康组(44.33%),2组GSTP1 MspI基因频率分布比较差异有统计学意义(P<0.05,95%CI:0.744～0.928。见表3。

表3 2组GSTP1 SnaBI基因频率分布比较 例(%)

2.4 2组一般资料比较 2组孕前BMI、不良孕产史次数、叶酸服用史、有害因素接触史、妊高症病史、妊娠糖尿病病史与健康组比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 2组一般资料比较

2.5 Logistic回归分析CYP1A1、GSTP1基因多态性 因变量为不良孕产史,自变量为 CYP1A1、GSTP1,同时将孕前BMI、不良孕产史次数、叶酸服用史、有害因素接触史、妊高症病史、妊娠糖尿病病史均纳入自变量,Logistic回归分析,不良孕产史的独立危险因素是CYP1A1、GSTP1基因多态性(P<0.05),以无序多分类反应变量分析,孕前BMI、不良孕产史次数、叶酸服用史、有害因素接触史与CYP1A1、GSTP1基因多态性无相关性(P>0.05),CYP1A1、GSTP1基因多态性会增加妊高症、妊娠糖尿病发生风险(P<0.05)。见表5。

3 讨论

不良孕产史是指在上次妊娠时,出现不明原因的胚胎停育、自然流产、产后大出血、畸形胎儿等,较为常见的是胚胎停育、自然流产[6,7]。在对不良孕产史发病因素研究的过程中发现,个体遗传易感性是诱发不良孕产史至关重要的一项危险因素[8,9]。不同个体对于外界环境接触毒物的代谢能力不同,从而产生的毒性作用也不同[10]。多环芳烃物质进入人体后,通过Ⅰ相代谢酶活化,发挥损伤效应,通过Ⅱ相代谢酶减毒作用最终从体外排出[11,12]。CYP1A1、GSTP1是多环芳烃相关Ⅰ相代谢酶中最主要的两种,既往临床将两种代谢酶应用于肺癌等疾病诊断、预后评估中[13]。

CYP1A1是最早被测序、分类的CYP450,参与了多环芳烃致癌物的代谢[14]。CYP1A1的基因位点共有8个,其中CYP1A1*2A是指MspI,MspI可以被限制性内切酶识别,形成不同的等位基因型[15,16]。GSTP1基因位点也具有多态性,与GSTM1互为同工酶,是较为重要的与化疗反应、肿瘤易感性相关的一种等位基因[17,18]。人体胎儿期CYP1A1活性较低,主要表达GSTP1,且GSTP1位于11号染色体上[19]。本对有不良孕产史的孕妇、健康孕妇进行了CYP1A1、GSTP1基因频率分布对比研究,结果显示:CYP1A1 MspI基因型GG比例研究组(80.26%)高于健康组(54.50%),研究组GSTP1 SnaBI基因型GG比例(52.43%)高于健康组(44.33%),P<0.05。意味着有不良孕产史的产妇CYP1A1 MspI、GSTP1 SnaBI基因型GG的比例相对较高,基因型GG突变会增加不良孕产史发生风险。在曹晓敏等[20]研究中,对母亲孕期多环芳烃暴露是否会影响子女神经行为发育进行了研究,结果显示,子女动作能DQ经检测与孕妇尿∑OH-PAHs存在一定的剂量-反应关系,每增加一个单位的∑OH-PAHs,子女的动作能DQ就会出现降低迹象,意味着多环芳烃暴露会诱发不良孕产史。从本研究可知,杂合型AA发生不良孕产史的风险要比野生型GG的低,究其原因,可能与野生型GG更容易诱发氧化应激反应、损伤局部组织细胞、诱发脂质过氧化反应有关。经Logistic回归分析,发现不良孕产史的独立危险因素是CYP1A1、GSTP1基因多态性(P<0.05),以无序多分类反应变量分析,孕前BMI、不良孕产史次数、叶酸服用史、有害因素接触史与CYP1A1、GSTP1基因多态性无相关性(P>0.05)CYP1A1、GSTP1基因多态性会增加妊高症、妊娠糖尿病发生风险(P<0.05)。提示诱发不良孕产史的危险因素中,CYP1A1、GSTP1基因多态性是独立危险因素。本研究样本病例数较小、病例均来源于同一地区,对结果的代表性、一般性、普遍性有所影响,故仍旧需临床扩大样本病例数、增加不同地区不良孕产史患者,为分析CYP1A1、GSTP1基因多态性与不良孕产史的关联提供更多参考依据。

综上所述:不良孕产史与CYP1A1、GSTP1基因多态性存在一定关联,并且与不良孕产史的妊高症、妊娠糖尿病等传统影响因素存在一定联系,临床可通过及早检测CYP1A1、GSTP1基因多态性,评估不良孕产史发生风险,及早给予针对性处理。