TFAM基因rs10826178與rs4390300兩多態(tài)位點(diǎn)與精神分裂癥的關(guān)系*

孫逸杰，景戈翰，楊　菁，何書(shū)平，仝冬曉，王麗雯，司沛茹，金　璐，程曉麗

1)鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)遺傳與細(xì)胞生物學(xué)系 鄭州 450001　2)鄭州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)系 鄭州 450052　3)鄭州市精神病防治醫(yī)院精神科 鄭州 450005　4)鄭州大學(xué)附屬洛陽(yáng)中心醫(yī)院婦產(chǎn)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)室 洛陽(yáng) 471000　5)鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院篩查中心 鄭州 450052　6)鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科 鄭州 450052　7)鄭州市第四十七中學(xué)生物學(xué)教研室 鄭州 451150

?

TFAM基因rs10826178與rs4390300兩多態(tài)位點(diǎn)與精神分裂癥的關(guān)系*

孫逸杰1,2)，景戈翰1,2)，楊菁1,2)，何書(shū)平3)，仝冬曉4)，王麗雯5)，司沛茹6)，金璐1,7)，程曉麗1)#

1)鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)遺傳與細(xì)胞生物學(xué)系 鄭州 4500012)鄭州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)系 鄭州 4500523)鄭州市精神病防治醫(yī)院精神科 鄭州 4500054)鄭州大學(xué)附屬洛陽(yáng)中心醫(yī)院婦產(chǎn)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)室 洛陽(yáng) 4710005)鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院篩查中心 鄭州 4500526)鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科 鄭州 4500527)鄭州市第四十七中學(xué)生物學(xué)教研室 鄭州 451150

關(guān)鍵詞精神分裂癥；多態(tài)性；mtDNA；TFAM

摘要目的：探討線粒體轉(zhuǎn)錄因子A(TFAM)基因多態(tài)性與精神分裂癥的關(guān)系。方法：采用PCR-RFLP及DNA序列分析技術(shù)分別對(duì)237例精神分裂癥患者及246例健康對(duì)照TFAM 基因rs10826178、rs4390300兩多態(tài)位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)及分析。結(jié)果：rs10826178與rs4390300位點(diǎn)等位基因與基因型頻率分布在兩組之間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。結(jié)論：TFAM基因rs4390300、rs10826178的基因型差異可能與精神分裂癥的發(fā)病無(wú)關(guān)。

Relationship of TFAM gene′s two polymorphic loci rs10826178 and rs4390300 with schizophrenia

AbstractAim: To research the relationship between mitochondrial transcription factor A(TFAM) gene′s two polymorphic loci and schizophrenia.Methods: The PCR-RFLP analysis and DNA sequencing technology were used to detect polymorphism of rs10826178 and rs4390300 in 237 cases of schizophrenia(patient group) and 246 healthy subjects(control group).Results: The genotype frequencies and allele frequencies of TFAM gene rs10826178 and rs4390300 in the two groups had no differences(P>0.05).Conclusion: TFAM gene rs10826178 and rs4390300 polymorphisms may not be associated with schizophrenia.

神經(jīng)系統(tǒng)癥狀是線粒體功能障礙最常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)。許多研究[1-5]發(fā)現(xiàn)線粒體轉(zhuǎn)錄因子A(mitochondrial transcription factor A，TFAM)與神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)。TFAM是由核基因編碼的線粒體核心轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，直接調(diào)控線粒體DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)所編碼的各種成分的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制過(guò)程。該研究選取TFAM中的rs10826178、rs4390300兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)進(jìn)行研究，以期評(píng)價(jià)其多態(tài)性與精神分裂癥的關(guān)系。

1對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象病例組237例[男135例，女102例，年齡(31.0±9.5)歲]，選自2009年至2013年鄭州市精神病防治醫(yī)院、洛陽(yáng)市榮康醫(yī)院的住院患者。患者納入標(biāo)準(zhǔn)：漢族；同時(shí)符合美國(guó)精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第4版和中國(guó)精神疾病分類(lèi)與診斷標(biāo)準(zhǔn)第3版診斷標(biāo)準(zhǔn)；本人或家屬知情同意。排除合并有人格障礙、精神發(fā)育遲滯、腦器質(zhì)性損傷或其他嚴(yán)重疾患者；排除有乙醇依賴及其他精神活性物質(zhì)濫用史者。對(duì)照組：選取同期健康體檢的246例漢族、無(wú)血緣關(guān)系、無(wú)各種精神疾病或其他嚴(yán)重疾患者作為對(duì)照[男145例，女101例，年齡(30.0±12.8)歲]，年齡、文化程度等與病例組匹配，知情同意。

1.2DNA提取抽取患者和健康體檢者外周靜脈血 5 mL 用 EDTA抗凝，采用標(biāo)準(zhǔn)酚-氯仿方法[1]提取基因組DNA，雙蒸水溶解，-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3PCR擴(kuò)增兩個(gè)位點(diǎn)擴(kuò)增引物見(jiàn)表1。

1.4限制性內(nèi)切酶酶切酶切反應(yīng)體系20 μL：10×Buffer 2 μL，限制性內(nèi)切酶1 μL，PCR產(chǎn)物8~10 μL，滅菌雙蒸水補(bǔ)足；37 ℃恒溫箱孵育1~2 h。

1.5瓊脂糖凝膠分析用25 g/L瓊脂糖凝膠、110 V電壓電泳20~40 min；凝膠成像系統(tǒng)分析結(jié)果。兩個(gè)位點(diǎn)對(duì)應(yīng)的限制性內(nèi)切酶及酶切片段長(zhǎng)度見(jiàn)表1。

表1　兩個(gè)位點(diǎn)引物序列及內(nèi)切酶

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SHEsis遺傳分析軟件對(duì)對(duì)照組人群代表性進(jìn)行Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)；應(yīng)用SPSS 17.0進(jìn)行基因型、等位基因及遺傳模型分析，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2結(jié)果

2.1Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)對(duì)照組rs4390300和rs10826178位點(diǎn)經(jīng)Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗(yàn)，基因型頻率分布均達(dá)到遺傳平衡(χ2=2.409、0.143，

P均>0.05)，即對(duì)照人群具有良好的代表性。

2.2多態(tài)性分析rs4390300與rs10826178位點(diǎn)3種基因型電泳結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2。

圖1　rs4390300位點(diǎn)3種基因型電泳圖

M:Marker; 1:AA 基因型(127/276 bp); 2:AG基因型(127/276/403 bp); 3:GG基因型(403 bp); 4:PCR產(chǎn)物(403 bp); 5:空白對(duì)照。

圖2　rs10826178位點(diǎn)3種基因型電泳圖

M:Marker;1:AA基因型(103/375 bp); 2:AG基因型(103/375/478 bp);3:GG基因型(478 bp); 4:PCR產(chǎn)物(478 bp); 5:空白對(duì)照。

2.3等位基因頻率分布結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　等位基因頻率分布　例(%)

2.4基因型頻率在不同遺傳模式下的分布rs4390300及rs10826178位點(diǎn)在加性、顯性及隱性遺傳模式下，病例組和對(duì)照組基因型頻率分布比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表3)。

表3　不同遺傳模式下的基因型頻率分布　例(%)

2.5測(cè)序結(jié)果見(jiàn)圖3、圖4。

圖3　rs4390300測(cè)序圖

圖4　rs10826178測(cè)序圖

A：AA基因型；B：AG基因型；C：GG基因型。

3討論

TFAM基因位于10q21，全長(zhǎng)約14 000 bp，有7個(gè)外顯子和6個(gè)內(nèi)含子。TFAM能夠通過(guò)與mtDNA上特定序列識(shí)別結(jié)合，促進(jìn)mtDNA的復(fù)制和編碼基因的轉(zhuǎn)錄。TFAM被證實(shí)在mtDNA結(jié)構(gòu)的維護(hù)、損傷修復(fù)等方面也起重要作用[1-6]。

Taherzadeh-Fard等[7]發(fā)現(xiàn)TFAM基因rs4390300、 rs10826178位點(diǎn)對(duì)亨廷頓病患者的mtDNA 有一定影響；Belin等[8]發(fā)現(xiàn)TFAM基因另兩個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)與阿爾茨海默病和帕金森病的發(fā)生相關(guān)；Hayashi等[9]發(fā)現(xiàn)TFAM基因與mtDNA損傷引起的人類(lèi)老年記憶喪失有關(guān)；Shitara等[10]也發(fā)現(xiàn)TFAM與腦神經(jīng)維護(hù)、腦神經(jīng)損傷及修復(fù)直接相關(guān)。該研究對(duì)TFAM基因的rs10826178與rs4390300兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)進(jìn)行了檢測(cè)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)rs10826178與rs4390300兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)病例組與對(duì)照組等位基因頻率分布差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)在3種不同遺傳模式下病例組與對(duì)照組基因型頻率分布差異亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此初步認(rèn)為T(mén)FAM基因rs10826178與rs4390300兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)與中國(guó)漢族人群精神分裂癥發(fā)病機(jī)制無(wú)關(guān)，與以往報(bào)道[11]結(jié)果類(lèi)似。

由于基因表達(dá)的組織特異性和人類(lèi)腦神經(jīng)系統(tǒng)研究的限制性，目前還不能確定TFAM在高耗能腦神經(jīng)細(xì)胞損傷疾病的發(fā)生發(fā)展中具體起何作用，相關(guān)機(jī)制的闡明有待更多、更廣泛、更深入的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]Tong D,He S,Wang L,et al.Association of single-nucleotide polymorphisms in the cannabinoid receptor 2 gene with schizophrenia in the Han Chinese population[J].J Mol Neurosci,2013,51(2):454

[2]Gatt AP,Jones EL,Francis PT,et al.Association of a polymorphism in mitochondrial transcription factor A(TFAM) with Parkinson′s disease dementia but not dementia with Lewy bodies[J].Neurosci Lett,2013,557(Pt B):177

[3]張紀(jì)亮,張宜家,王杰,等.線粒體轉(zhuǎn)錄因子A及其相關(guān)疾病[J].中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào),2013，35(5):712

[4]姚鵬程,張佐,彭淑紅,等.線粒體轉(zhuǎn)錄因子A的研究進(jìn)展[J].生命科學(xué),2011,30(5):454

[5]Kanki T,Ohgaki K,Gaspari M,et al.Architectural role of mitochondrial transcription factor A in maintenance of human mitochondrial DNA[J].Mol Cell Biol,2004,24(22):9823

[6]吳俊涵,劉書(shū)連,程曉麗,等.河南漢族精神分裂癥患者mtDNA 5351位點(diǎn)突變與GRIK2基因兩位點(diǎn)多態(tài)性檢測(cè)[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2011,46(1):71

[7]Taherzadeh-Fard E,Carsten S,Denis AA,et al.PGC-1alpha downstream transcription factors NRF-1 and TFAM are genetic modifiers of Huntington disease[J].Mol Neurodegener,2011，6(1):32

[8]Belin AC,Bj?rk BF,Westerlund M,et al.Association study of two genetic variants in mitochondrial transcription factor A(TFAM) in Alzheimer′s and Parkinson′s disease[J].Neurosci Lett,2007,420(3):257

[9]Hayashi Y,Yoshida M,Yamato M,et al.Reverse of age-dependent memory impairment and mitochondrial DNA damage in microglia by an overexpression of human mitochondrial transcription factor a in mice[J].J Neurosci,2008,28(34):8624

[10]Shitara H,Nishiyama S,Nakada K,et al.Therapeutic effect of Tfam over-expression in a mouse model of mitochondrial disease[J].Transgenic Res,2011,20(5):1172

[11]雷陽(yáng)，齊中華，牟文松，等.FGF20基因單核苷酸多態(tài)性與帕金森病的相關(guān)性分析[J].解放軍醫(yī)學(xué)雜志，2014，39(2)：129

*國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目81502333；遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目2014418；沈陽(yáng)市衛(wèi)生局青年基金項(xiàng)目遼科發(fā)[2013]31號(hào);沈陽(yáng)醫(yī)

學(xué)院青年科學(xué)基金項(xiàng)目20132041；沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院科學(xué)研究基金項(xiàng)目20151002

SUNYijie1,2),JINGGehan1,2),YANGJing1,2),HEShuping3),TONGDongxiao4),WANGLiwen5),SIPeiru6),JINLu1,7),CHENGXiaoli1)

1)DepartmentofMedicalGeneticsandCellBiology,CollegeofBasicMedicalSciences,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou4500012)DepartmentofClinicalMedicine,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052

3)DepartmentofPsychiatry,ZhengzhouMentalHealthHospital,Zhengzhou4500054)LaboratoryofGynaecologyandObstetricsMedicine,theAffiliatedLuoyangCentralHospital,ZhengzhouUniversity,Luoyang4710005)ScreeningCenter,theThirdAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052

6)ClinicalLaboratory,theThirdAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou4500527)DepartmentofBiology,No.47MiddleSchoolofZhengzhou,Zhengzhou451150

Key wordsschizophrenia；polymorphism；mtDNA；TFAM

doi：10.13705/j.issn.1671-6825.2015.06.012

中圖分類(lèi)號(hào)R749.3

通信作者#，女，1963年4月生，本科，副教授，研究方向：遺傳病分子生物學(xué)發(fā)病機(jī)制，E-mail:chengxiaoli@zzu.edu.cn