廣西人群白細胞介素31基因rs10847385A/C遺傳多態性研究

吳成將等

【摘要】 目的 了解白細胞介素31（IL31）基因單核苷酸多態性（SNP）各等位基因和基因型在廣西地區人群中的分布頻率，同時比較其在不同種族人群之間分布的差異。

方法 采用單堿基延伸的PCR技術（PCRSBE），對來自廣西各地區的197例健康人群的IL31基因rs10847385A/C多態性進行了檢測，并將結果同人類基因組計劃公布的歐洲人、非洲人、日本人和中國北京人等四個種族人群的SNP分型數據進行比較，分析不同種族人群的等位基因和基因型分布頻率的差異。

結果 在中國廣西地區人群中存在著IL31基因rs10847385A/C多態性。其等位基因和基因型分布頻率在男女組間比較差異均無統計學意義（P>005），但該多態性位點等位基因和基因型的分布頻率與非洲和日本人群比較，差異均有統計學意義（P<005），而與歐洲和中國北京人群相比，差異均無統計學意義（P>005）。

結論 在中國廣西人群中存在IL31基因多態性，且與性別不存在相關性，但與其他種族人群比較存在顯著差異，這種差異可能導致一些疾病在不同種族間的發病率和臨床表現存在顯著不同。

【關鍵詞】 IL31基因；單核苷酸多態性；種族

中圖分類號：R446.11 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.10031383.2014.06.001

白細胞介素31（IL31）屬于IL6細胞因子家族成員，主要由活化的Th2細胞產生，在活化的CD4+T細胞中有較高的表達，激活的CD8+T細胞僅有低水平表達，其通過介導其他細胞因子和炎癥介質的表達，刺激成纖維細胞增殖，發揮促臟器炎癥的作用，此外還具有調節細胞增殖分化、促進造血等多種生物學功能[1～3]。分子遺傳學研究表明，IL31基因定位于12q24.31全長904 bp，開放閱讀框495 bp，編碼一條由164個氨基酸殘基組成的多肽鏈。IL31存在著單核苷酸多態性且有關IL31基因多態性與非過敏性濕疹等多種疾病的研究國外已有文獻報道[4]，但尚未見其在廣西人群中的研究，而廣西是壯族、漢族、瑤族、苗族、侗族等多個民族的聚居之地，研究IL31基因多態性在廣西人群中的分布規律具有非常重要的意義。筆者采用單堿基延伸的PCR技術（PCRSBE）對來自廣西地區的197例健康人群中IL31基因單核苷酸多態性（SNP）進行了研究，并將結果同人類基因組計劃（Hapmap）公布的4個種族人群（歐洲人、非洲人、日本人和中國北京人）的SNP分型數據進行比較，以探討在不同種族健康人群中基因多態性的分布差異，從而為人類學和群體遺傳學等的研究奠定基礎。

1 對象與方法

1.1 研究對象

隨機選取在我院體檢健康并且來自廣西地區，相互間無血緣關系的個體197例，其中男116例，女81例；年齡25～84歲。所有對象的各項臨床和實驗室檢查數據均在正常范圍內。

1.2 方法

1.2.1 基因組DNA提取

用EDTAK2抗凝管采集以上對象的靜脈血2 ml，白細胞基因組DNA的提取方法，參照已建立的改良碘化鈉法[5]。

1.2.2 引物設計與合成

根據IL31基因rs

10847385A/C位點多態性和已知的DNA序列用在線Primer3 軟件（http：//frodo.wi.mit.edu/cgi-bin/primer3/primer3www.cgi）設計PCR引物，引物合成由上海天昊生物科技有限公司來完成。用于rs10847385A/C位點的上游引物序列為：5′ATCGTGCCTCTGCAATCTCAGG3′；下游引物序列為：5′AATTGCTTGA GCCCAGGAGACA3′；延伸引物序列為：5′TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTACAAGGATTTCAAGCAAT AACTCTGGA3′。

1.2.3 PCR擴增

IL31的PCR擴增反應體系共為20 μL，其中包含了10×PCR緩沖液2.0 μL，0.3 mmol/L dNTPs 2.0 μL，上游引物和下游引物各1.0 μL，模板DNA1.0 μL，TaqDNA聚合酶1.0 U，不足體積均用滅菌雙蒸水補足至20 μL。PCR產物采用Qiagen公司的HotStarTaq進行多重PCR來獲得，PCR產物通過蝦堿酶（SAP，from Promega）和外切酶I（EXO I，from Epicentre）純化后用ABI公司的SNaPshot Multiplex kit來進行延伸反應。延伸的產物用蝦堿酶（SAP，from Promega）純化后在ABI3730XL上樣。用GeneMapper4.1（Appliedbiosystems）來分析SNP分型。

1.3 統計學方法

采用SPSS 11.5軟件包進行統計分析。各等位基因和基因型分布頻率均采用直接計數法計算，各組間等位基因和基因型分布的頻率比較采用χ2檢驗，P<005為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 IL31基因型檢測結果

IL31基因rs108

47385A/C多態性，經PCR擴增后的產物片段大小分別為180bp。SNP分型結果顯示rs10847385A/C位點存在著AA、AC和CC三種基因型。基因測序再一次驗證了我們的檢測結果，見圖1A、B、C。

圖1 IL31基因rs10847385A/C測序圖注：A、B、C分別為AA、AC、CC基因型；箭頭所指為基因突變位點。

2.2 IL31基因多態性在廣西健康人群中的分布

經χ2檢驗分析，結果顯示IL31基因rs10847385A/C位點的等位基因和基因型分布頻率均符合HardyWein berg遺傳平衡，說明我們所選取的研究對象具有一定的群體代表性。其中rs10847385A/C位點以AA基因型出現頻率最高占75.1%，其等位基因頻率以A型最高占85.5%。其等位基因和基因型分布頻率在男女之間比較差異均無統計學意義（P>005）。見表1。

2.3 IL31基因多態性在不同種族人群間的比較

將廣西人IL31基因rs10847385A/C多態性分布頻率同人類基因組計劃（Hapmap）公布的四個種族人群的SNP分型數據進行比較，發現rs10847385A/C 多態性位點等位基因和基因型分布的頻率與非洲人、日本人比較差異均有統計學意義（P<005），而與歐洲人、北京人比較差異均無統計學意義（P>005）。見表2。

3 討論

IL31屬于短鏈細胞因子家族，為一具有4個螺旋結構的細胞因子，主要表達在活化的淋巴細胞，在腎、骨髓、胸腺、小腸等組織中也有少量表達[6]。生理狀態下，IL31基因表達水平較低，但在炎癥反應時表達水平較高，主要由激活的T細胞產生。IL31與其功能受體復合物結合后，可以不同程度地激活JAKSTAT、MAPK 和 Pi3K/Akt 三條通路進行信號轉導，發揮諸如調節細胞增殖分化、促進造血、誘導炎性細胞因子和趨化因子分泌、參與和調節炎癥反應等生物學功能[7～9]。IL31基因定位于12q24.31，全長904bp，含3個外顯子，開放閱讀框495bp，編碼一條由164個氨基酸殘基組成的多肽鏈，成熟的IL31蛋白分子含有141個氨基酸，在皮膚炎癥發生中發揮著重要的作用。同時，IL31基因存在單核苷酸多態性，這種基因多態性可能影響到IL31基因的功能，進一步可能會對IL31基因多態性同某些相關疾病的發生和發展產生一定的影響，已有研究表明IL31基因多態性可能是哮喘[10]、瘙癢癥和過敏性皮炎[11]、 過敏性濕疹[12]等疾病的危險因素。因此，分析 IL31基因多態性在不同種族健康人群中的分布規律，是更進一步研究IL31基因多態性與一些相關疾病的發生和發展的基礎。

利用單堿基延伸PCR（PCRSBE）技術，我們對來自廣西各地區人群的IL31基因rs10847385A/C多態性位點進行檢測。結果顯示，在所觀察的人群中，廣西人群rs10847385A/C多態性位點存在AA、AC和CC三種基因型，其頻率分別為75.1%、20.8%和4.1%；等位基因A和C頻率分別為85.5% 和145%。更進一步研究分析發現IL31基因rs10847385A/C多態性位點等位基因和基因型分布頻率在男女之間比較，差異均無統計學意義（P>005），提示該位點多態性分布頻率同性別沒有相關性。將中國廣西地區人群與歐洲、非洲、日本和中國北京等人群基因多態性研究結果比較分析發現，我國廣西健康人群中IL31基因rs10847385A/C多態性位點等位基因和基因型分布的頻率與非洲人、日本人比較差異均有統計學意義（P<005），而與歐洲人、中國北京人比較差異均無統計學意義（P>005），提示IL31基因的等位基因和基因型分布頻率在不同種族間存在明顯差異，這可能與其所處地理環境、飲食習慣及生活方式等產生的影響有關。

總之，對中國廣西人群IL31基因rs10847385

A/C位點多態性的研究分析，不僅為研究IL31多態性與相關疾病的發生和發展提供了重要的分子遺傳學數據，而且為進一步從基因水平解釋某些疾病的發病機制提供了基礎性的資料。

參 考 文 獻

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（編輯：梁明佩）