HDAC8基因多態性與中國北方漢族精神分裂癥的關聯性分析

韓宏志，亓 悅，李文君，吳建強，姚 燕，王詩鑌，于雅琴，寇長貴

（1.吉林大學公共衛生學院流行病與衛生統計學教研室，吉林 長春130021；2.吉林大學學報編輯部，吉林 長春130021）

HDAC8基因多態性與中國北方漢族精神分裂癥的關聯性分析

韓宏志1，2，亓 悅＊，李文君1，吳建強＊，姚 燕1，王詩鑌1，于雅琴1，寇長貴1

（1.吉林大學公共衛生學院流行病與衛生統計學教研室，吉林 長春130021；2.吉林大學學報編輯部，吉林 長春130021）

目的：探討組蛋白去乙酰化酶8（HDAC8）4個標簽SNPs（Tag SNPs）位點基因多態性與中國北方漢族人群精神分裂癥的關聯性，為精神分裂癥的診斷和治療提供理論依據。方法：以中國北方漢族精神分裂癥患者及其健康父母雙親組成的208個核心家系 （共計624例）作為研究對象，對HDAC8基因上的4個Tag SNPs位點 （rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484）利用Sequenom Mass Array質譜陣列技術進行基因型檢測，應用遺傳統計學方法對研究對象進行基于單倍型的單倍型相對風險分析 （HHRR）和傳遞不平衡檢驗（TDT）。結果：HDAC8基因上的rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484 4個位點基因型在患者組和父母雙親組中頻數分布均不符合Hardy－Weinberg平衡定律 （P＜0.05）。HHRR分析，父母傳遞和未傳遞給患病子女的等位基因頻數分布差異無統計學意義 （P＞0.05）；TDT分析，HDAC8基因上rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484 4個位點雜合子父母雙親傳遞給患病子女的2個等位基因概率未偏離50% （P＞0.05）。結論：中國北方漢族人群中HDAC8基因rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位點基因多態性與精神分裂癥可能無關聯。

精神分裂癥；組蛋白去乙酰化酶8；標簽SNP；基因多態性

精神疾病不僅與基因遺傳有關，還與表觀遺傳調控機制有關。表觀遺傳學的研究主要集中于不涉及DNA序列改變的DNA甲基化和染色質組蛋白修飾2方面，這2個過程主要調控基因的表達并且可以傳遞給子代［1］。組蛋白的乙酰化情況取決于組蛋白乙酰化和去乙酰化修飾的動態平衡。組蛋白乙酰化、去乙酰化修飾影響到染色質重塑，在基因表達的表觀遺傳調控中扮演重要角色。核小體核心組蛋白末端的賴氨酸乙酰化調控是最主要的組蛋白修飾，其受組蛋白乙酰基轉移酶 （histone acetyltransferases，HATs）和組蛋白去乙酰化酶（hisone deacetylases，HDACs）調控，組蛋白乙酰化呈多樣性，核小體上有多個位點可提供乙酰化，但特定基因部位的組蛋白乙酰化和去乙酰化以一種非隨機的位置特異的方式進行。另外，轉錄因子復合物的蛋白元件和許多其他非組蛋白同樣是HDACs和HATs的底物。HDACs是一類催化脫去組蛋白的賴氨酸上乙酰基的酶，與染色體易位、轉錄調控、基因沉默、細胞周期、細胞分化和增殖以及細胞凋亡有關，同時在染色質固縮和基因調控方面起著關鍵作用［2］。Kim 等［3］發現：Ⅰ 類HDAC可能會提高大腦中的部分關鍵基因的表達，可通過此方法治療精神疾病及神經系統疾病。對應著該類中的4個蛋白酶，分別由HDAC1、2、3和8上述4個基因編碼，上述4個基因分別位于1p35.1、6q22.1、5q31和Xq13.1號染色體，這些基因所在的染色體位置與已經發現的精神分裂癥易感基因所在的染色體位置［4－7］相似。HDACs基因多態性與精神分裂癥關系研究的國內外文獻檢索結果顯示：僅見個別HDACs成員與精神、神經疾病的關聯報道，尚未發現關于HDACs基因多態性與精神分裂癥關系的報道。本研究采用Sequenom技術，對中國北方漢族精神分裂癥患者及其健康父母組成的核心家系的HDAC8的4個標簽SNPs（Tag SNPs）位點的基因多態性進行檢測，探討其與精神分裂癥的關系。

1 資料與方法

1.1 研究對象和診斷標準 選擇2006—2008年來自吉林省長春市第六醫院和四平精神病院住院的精神分裂癥患者 （患者組）及其健康父母雙親 （父母組）組成的核心家系作為研究對象，包括208例精神分裂癥患者及其416名健康父母，患者中男性125例，女性83例。精神分裂癥診斷依據 《國際疾病分類標準》（第10版）（ICD－10）精神分裂癥的診斷標準。所有研究對象在知情同意的情況下采取外周靜脈血5mL，－20℃保存至提取基因組DNA。

1.2 HDAC8基因的Tag SNPs的篩選 利用NCBI－SNP和Hap Map數據庫，在人類基因庫中對HDAC8上的SNPs進行檢索并下載數據包。采用 Haploview 4.1軟件 （http：／／hapmap.org／），設置并運行參數。選擇中國北方漢族人群，最小等位基因頻率 （minimum allele frequency，MAF）＞10%，連鎖不平衡參數 D′＝1，r2＞0.8 （D′為連鎖不平衡程度隨距離的改變程度，r2為遺傳標記與致病位點間的連鎖不平衡系數）進行HDAC8基因的Tag SNPs篩選，共選取rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484共4個位點。

1.3 引物設計與合成 采用Sequenom Mass Array Assay Designer 3.0軟件設計特定PCR擴增及延伸引物。引物由博淼生物科技 （北京）有限公司進行合成。引物序列見表1。

1.4 基因型檢測 利用Sequenom Mass Array質譜陣列技術對HDAC8基因rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位點進行基因分型。采用Promega DNA提取試劑盒 （Promega公司，美國），嚴格按照試劑盒說明書進行基因組DNA的提取。對處理后的基因組DNA進行PCR擴增、SAP消化和延伸反應。①PCR反應體系（5μL）：10ng基因組 DNA，1.0μL特定的上、下游 引物，0.1μL dNTP，0.325μL MgCl2和0.2μL Hot－Star Taq酶 （5U·μL－1）。PCR反應條件：94℃、變性15min；94℃、20s，56℃、30s，72℃、1min，共45個循環，72℃、延伸3min。②SAP 消 化 體 系 （2 μL）：1.53 μL ddH2O，0.17μL SAP 10×Buffer 和 0.3μL SAP（1.7U·μL－1。SAP 消 化 循 環 參 數：37℃、40min，85℃、5min，4℃保存。③延伸反應體系（2μL）：0.755μL ddH2O，0.2μL iPLEX 10×Buffer plus，0.2μL iPLEX terminator，0.804μL特定的上下游引物，0.041μL iPLEX enzyme。

表1 HDAC8基因4個Tag SNPs PCR擴增及延伸引物序列Tab.1 The sequences of PCR amplification and extension primers of four Tag SNPs of HDAC8gene

1.5 統計學分析 采用SPSS 12.0統計軟件進行統計學分析。應用擬合優度χ2檢驗計算HDAC8基 因 rs12690254、rs3012655、rs497551 和rs544484位點基因型頻數分布是否符合Hardy－Weinberg平衡定律；應用Unphased分析平臺進行傳遞不平衡檢驗 （transmission disequilibrium test，TDT）和基于單倍型的單倍型相對風險分析（haplotype－based haplotype relative risk，HHRR）。

2 結 果

2.1 HDAC8基因4個Tag SNPs位點基因型和等位基因頻數分布 HDAC8基因rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位點等位基因和基因型的頻數分布見表2。

表2 HDAC8基因4個Tag SNPs位點基因型和等位基因頻數分布Tab.2 Distribution of genotypic and allelic frequencies of 4Tag SNPs of HDAC8gene

2.2 Hardy－Weinberg 平 衡 定 律 檢 驗 由 于HDAC8基因位于X染色體，經H－W平衡檢驗也證 實 rs12690254、rs3012655、rs497551 和rs544484位點患者組和父母組基因型分布均不符合 Hardy－Weinberg平衡定律 （P＜0.05）。

2.3 HDAC8基因4個Tag SNPs位點HHRR和TDT HHRR分析，HDAC8基因rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位點等位基因在“患者組”和 “對照組”的頻數分布差異無統計學意 義 （P＞0.05）。 HDAC8 基 因 rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位點雜合子父母雙親傳遞給子女的2個等位基因概率均未偏離50% （P＞0.05）。見表3。

表3 HDAC8基因4個Tag SNPs位點等位基因HHRR和TDT結果Tab.3 The results of TDT and HHRR for 4Tag SNPs of HDAC8gene

3 討 論

精神分裂癥是人類最常見的精神疾病之一，也是所有精神疾病中最嚴重的一種，被世界衛生組織界定為世界上第四大疾病，其發病率和終生患病率已高達1%［8］。精神分裂癥患者約占我國住院精神疾病患者的50%，慢性精神疾病住院患者的60%。在我國，精神分裂癥已被列為精神疾病負擔的第一位，且精神分裂癥的終生患病率近年來仍有上升趨勢。精神分裂癥的病因尚不清楚，目前普遍認為遺傳與環境因素之間的相互作用是精神分裂癥的主要病因［9］。精神分裂癥是一種遺傳模式復雜的多基因疾病。遺傳因素在精神分裂癥的發病過程中起到了重要的作用，并且遺傳度高達80%以上［10－11］。

本研究在基因水平探討精神分裂癥的易感基因，結合當前的研究熱點方向即表觀遺傳學機制，運用先進的生物信息學和分子生物學技術手段，探討精神分裂癥與HDACs基因多態性的關系。本研究采用Tag SNPs和Sequenom Mass Array質譜陣列技術，對208個中國北方漢族人群精神分裂癥核心家系的HDAC8基因4個位點的基因多態性進行檢測，所選擇的4個位點對HDAC8基因具有較好的代表性。本研究結果顯示：HDAC8基因rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位點基因多態性與中國北方漢族人群精神分裂癥不存在統計學關聯，提示HDAC8可能不是精神分裂癥的易感基因。本研究獲得陰性結果還可能與以下因素有關：所選取的樣本量相對較少，統計效力不足，不能完全揭示HDAC8基因與精神分裂癥之間的關系；精神分裂癥為一種復雜的多基因疾病，由多基因共同作用，每個基因所起的作用很小，同時受環境因素的影響，因此檢驗某一特定基因的某幾個Tag SNPs位點與某種疾病發生的關系很難達到有意義的統計學水平。

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＊吉林大學公共衛生學院預防醫學專業2008級

Association between HDAC8gene polymorphism and schizophrenia in Han population from North China

HAN Hong－zhi1，2，QI Yue＊，LI Wen－jun1，WU Jian－qiang＊，YAO Yan1，WANG Shi－bin1，YU Ya－qin1，KOU Chang－gui1
（1.Department of Epidemiology and Health Statistics，School of Public Health，Jilin University，Changchun 130021，China；2.Editorial Board of Journal of Jilin University，Changchun 130021，China）

ObjectiveTo investigate the genetic association between the polymorphisms of 4Tag SNPs of hisone deacetylases 8（HDAC8）gene and schizophrenia in Han population from North China，and to provide theoretical basis for diagnosis and treatment of schizophrenia.Methods208pedigrees consisting of healthy fathers，mothers and affected offsprings with schizophrenia （624cases）were selected and the gene types of 4Tag SNPs sites（rs12690254，rs3012655，rs497551and rs544484）of HDAC8gene were detected by Sequenom Mass Array technology.Haplotype－based haplotype relative risk（HRR）analysis and transmission disequilibrium test（TDT）were used to analyze the genotype data.ResultsThe genotypic frequencies of the rs12690254，rs3012655，rs497551and rs544484sites of HDAC8gene deviated from Hardy－Weinberg equilibrium in both patient group and parents group（P＜0.05）.HHRR analysis did not show the allelic association with the HDAC8gene（P＞0.05）；TDT analysis did not show preferential transmission of the four alleles（P＞0.05）.ConclusionThere is no genetic association between the polymorphism of HDAC8gene and schizophrenia in Han population from North China.

schizophrenia；hisonedeacetylases 8；Tag SNP；gene polymorphism

R749.3

A

1671－587Ⅹ（2012）06－1164－04

2012－06－06

國家自然科學基金資助課題 （30972536）；吉林大學基本科研業務費項目資助課題 （200903107）；吉林大學

“大學生創新性實驗計劃”項目資助課題 （2010C72214）

韓宏志 （1979－），男，黑龍江省齊齊哈爾市人，在讀醫學博士，主要從事基因組流行病學研究。

寇長貴 （Tel：0431－85619451，E－mail：koucg＠jlu.edu.cn）

時間：2012－10－25 09：35

網絡出版地址：http：／／www.cnki.net／kcms／detail／22.1342.R.20121025.0935.005.html