谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶M1基因缺失與老年性白內(nèi)障發(fā)病關(guān)系的研究

[摘要] 目的 通過檢測谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶M1（glutathione S-transferase M1， GSTM1）的基因缺失，探討其與老年性白內(nèi)障發(fā)病關(guān)系。方法 對105例老年性白內(nèi)障患者和60例健康人利用聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）測定外周血的GSTM1基因；白內(nèi)障患者組同時(shí)取白內(nèi)障晶狀體囊膜上皮細(xì)胞進(jìn)行GSTM1基因檢測。 結(jié)果 白內(nèi)障患者GSTM1基因缺失率達(dá)64.8%，顯著高于對照組的48.3%（P<0.05）；外周血單個(gè)核細(xì)胞GSTM1基因缺失率64.8%，晶狀體囊膜上皮細(xì)胞GSTM1基因缺失率66.7%，二者之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。結(jié)論 GSTM1基因缺失者患白內(nèi)障的危險(xiǎn)性高于GSTM1基因攜帶者，提示GSTM1基因缺失很可能是老年人易患白內(nèi)障的遺傳因素之一。

[關(guān)鍵詞] 谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶；老年性白內(nèi)障；基因缺失

[中圖分類號(hào)] R776.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-0742（2014）09（c）-0053-02

白內(nèi)障是目前致盲性最高的眼病之一，以老年性白內(nèi)障最為常見[1]。目前老年性白內(nèi)障發(fā)病機(jī)理尚不明確，可能自由基引起的超氧化反應(yīng)對白內(nèi)障發(fā)病有關(guān)[2-3]。谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶（GST）是一組多功能蛋白，其同工酶在代謝外來化學(xué)物，特別是親電子物、藥物的轉(zhuǎn)化及對抗脂質(zhì)過氧化損傷等方面有重要作用。GST同工酶有α、μ、π等型[4]，其中μ在代謝化學(xué)致癌物、解除各種親電子毒性上基質(zhì)特異性最強(qiáng)。μ中的M1在人群中存在表型差異，其表型差異由基因缺失所致，GSTM1基因缺失表現(xiàn)為其酶活性缺失與老年性白內(nèi)障有關(guān)[5-9]。該實(shí)驗(yàn)2013年8月—2014年4月通過檢測老年白內(nèi)障患者GSTM1基因，旨在探討GSTM1基因缺失與老年性白內(nèi)障發(fā)病關(guān)系，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇明確診斷老年性白內(nèi)障在該院行白內(nèi)障手術(shù)的患者105例，男56例，女49例，平均年齡（70.6±10.4）歲；將60例健康體檢者作為對照組，男30例，女30例，平均年齡（69.2±11.6）歲，對照組無白內(nèi)障及其他眼病史。

1.2 方法

標(biāo)本收集：將患者組手術(shù)摘除的晶狀體囊膜用無菌BSS清洗后-80 ℃保存。抽取患者組和對照組2～3 mL靜脈血（EDTA-K2抗凝），與等量Hank's液混和后2 000 rpm離心20 m，提取單個(gè)核細(xì)胞加入5倍體積Hank's液，1 500 rpm離心10 m，洗滌兩次后離心棄上清-80 ℃保存。

提取RNA：將晶體囊膜及血細(xì)胞標(biāo)本復(fù)融致室溫，加入1 mL Trizol液混勻（晶體囊膜要磨碎）放置10 m；加入200 uL氯仿混勻10 m；4 ℃13 000 rpm離心15 m取上層液移入另一離心管，加入等體積異丙醇混勻10 m；4 ℃13 000 rpm離心15 m吸棄上清加入1 mL 75%的乙醇清洗，4 ℃8 000 rpm離心10 m吸棄上清，重復(fù)一遍后干燥5 m加入適量DEPC水待用。

合成c-DNA及GSTM1測定：逆轉(zhuǎn)錄試劑及引物均來自廣州達(dá)安基因生物技術(shù)公司。采用ROCH Light Cycler型實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀，按試劑說明設(shè)定好參數(shù)后進(jìn)行c-DNA合成及GSTM1檢測。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

應(yīng)用SPSS16.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，實(shí)驗(yàn)各組間GSTM1基因缺失率的比較均采用χ2檢驗(yàn)，正態(tài)分布的資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。

2 結(jié)果

2.1 白內(nèi)障組與對照組的一般情況

兩組年齡、性別比較，二者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），說明兩組患者基本情況無差異。

2.2白內(nèi)障組與對照組的GSTM1基因缺失率比較

白內(nèi)障患者GSTM1基因缺失率顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

表1 白內(nèi)障組與對照組GSTM1基因攜帶和缺失率比較

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注：與對照組比較：★P<0.05。

2.3 白內(nèi)障患者外周血單個(gè)核細(xì)胞與晶狀體囊膜上皮細(xì)胞GSTM1基因缺失率比較

兩組經(jīng)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表2。

表2 外周血單個(gè)核細(xì)胞與晶狀體囊膜上皮細(xì)胞GSTM1基因缺失率

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注：晶狀體囊膜上皮細(xì)胞比較：★P>0.05。

3 討論

白內(nèi)障的形成與自由基有關(guān)[10]，急劇的氧化應(yīng)力導(dǎo)致細(xì)胞機(jī)能障礙，細(xì)胞代謝和一些外部因子均可使細(xì)胞形成自由基，這些自由基會(huì)毒害細(xì)胞，特別是富含不飽和脂肪酸的細(xì)胞膜對氧化反應(yīng)最敏感。通常晶體本身有一個(gè)完善的抗氧化防御系統(tǒng)[11]，能有效地清除各種原因產(chǎn)生的自由基，其中還原型谷胱甘肽（GSH）是晶體中最重要的抗氧化劑之一含量較高，能捕捉晶體內(nèi)產(chǎn)生的自由基，GSH解毒作用很大程度依賴GST同工酶的催化作用，GST同工酶中GSTM1的基質(zhì)特異性最強(qiáng)，隨著年齡的老化GST M1可能缺失，表現(xiàn)為GSTM1酶活性失活，使自由基與體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)之間失衡，產(chǎn)生氧化應(yīng)力攻擊細(xì)胞膜，使脂質(zhì)過氧化、損傷DNA和胞內(nèi)蛋白質(zhì)，導(dǎo)致晶狀體混濁形成白內(nèi)障。

徐美芳等[6]和皮靜波等[12]等檢測老年性白內(nèi)障患者外周血中的GSTM1基因，結(jié)果顯示老年性白內(nèi)障的發(fā)病與GSTM1基因缺失密切相關(guān)。該研究顯示白內(nèi)障患者外周血中的GSTM1基因的缺失率為64.8%，對照組外周血中的GSTM1基因的缺失率為48.3%，白內(nèi)障患者外周血中的GSTM1基因的缺失率顯著高于對照組 （P<0.05）， 與徐美芳等[6]和皮靜波等[12]研究結(jié)果相同，表明GSTM1基因缺失可能與老年性白內(nèi)障發(fā)病相關(guān)；為了避免不同組織間GSTM1的差異，該研究對外周血單個(gè)核細(xì)胞和晶狀體囊膜上皮細(xì)胞的GSTM1的基因缺失率進(jìn)行了對比，二者分別為64.8%和66.7%，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P>0.05），表明晶體上皮細(xì)胞與外周血單個(gè)核細(xì)胞中GSTM1基因具有一致性。即使晶體在胚胎發(fā)生、發(fā)育過程與周圍環(huán)境隔絕，具有特殊性，但晶體上皮細(xì)胞DNA與外周血單個(gè)核細(xì)胞相同，可以適用于基因缺失率的比較。

綜上，目前多數(shù)研究已經(jīng)表明，老年性白內(nèi)障與晶體的氧化損傷密切相關(guān)。特別是分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，能從基因缺失角度上解釋白內(nèi)障產(chǎn)生的原因。該研究發(fā)現(xiàn)，GSTM1基因缺失者患白內(nèi)障的危險(xiǎn)性高于GSTM1基因攜帶者，提示GSTM1基因缺失很可能是老年人易患白內(nèi)障的遺傳因素之一。隨著研究的深入，可能更多白內(nèi)障相關(guān)基因被逐漸發(fā)現(xiàn)，對于今后白內(nèi)障的預(yù)防和治療起到很大的幫助。

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（收稿日期：2014-06-22）