廣西巴馬地區壯族家系白細胞端粒長度遺傳模式

吳華裕　羅曉秋　羅　桓　彭均華　劉承武　尹瑞興　呂澤平　潘尚領

(廣西醫科大學細胞生物學與遺傳學教研室，廣西　南寧　530021)

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廣西巴馬地區壯族家系白細胞端粒長度遺傳模式

吳華裕羅曉秋1羅桓1彭均華1劉承武1尹瑞興2呂澤平3潘尚領1

(廣西醫科大學細胞生物學與遺傳學教研室，廣西南寧530021)

〔摘要〕目的探討廣西巴馬地區壯族家系血液白細胞端粒長度的遺傳模式。方法應用real-time PCR方法測定廣西巴馬地區壯族家系外周血白細胞相對端粒長度(LTL)，并進行家系內子代LTL與其父代LTL的相關性分析。結果(1)LTL隨年齡增大而縮短，即與年齡呈負相關性；(2)子代群體中，女性LTL明顯長于男性(P<0.05)；(3)家系中第二代即子代LTL同時呈現母系和父系遺傳模式。結論廣西巴馬地區壯族家系子代LTL明顯受親代LTL的影響，呈現明顯的母系及父系遺傳模式。

〔關鍵詞〕白細胞端粒長度；遺傳模式

1廣西醫科大學病理生理學教研室

2廣西醫科大學心血管研究所

3國家康復輔具研究中心附屬康復醫院神經內科

第一作者：吳華裕(1984-)，男，碩士，講師，主要從事衰老與長壽遺傳學研究。

端粒是真核細胞線性染色體末端特異的DNA-蛋白質復合物。在人類，端粒的DNA重復序列為5′TTAGGG 3′，因為DNA的不完全復制，細胞每分裂一次，染色體末端的端粒長度(TL)可以縮短50~200 bp，當TL縮短到某一閾值時，細胞便進入了復制衰老〔1〕。可見，TL對于維持基因組的完整性和穩定性具有重要意義，同時也說明隨著年齡的增加，TL不可避免的縮短。同一個體不同細胞間的TL具有較高的異質性〔2〕，年齡相同的不同個體間TL也明顯不等〔3〕。TL明顯受遺傳因素影響〔4〕。然而，子代TL受其父親或母親TL的影響有不同的報道〔5~7〕。本研究擬分析家系中子代白細胞TL(LTL)與其父母LTL的相關性，以確定該群體LTL的遺傳模式。

1材料與方法

1.1對象廣西巴馬地區(巴馬、東蘭、鳳山、都安)的健康壯族長壽家系，共403個家系1 422人。其中第一代共420人，男114人，女306人，年齡54~106歲，平均(91.03±6.47)歲；第二代共589人，男443人，女146人，年齡26~76歲，平均(56.32±8.34)歲；第三代共413人，男266人，女147人，年齡5~56歲，平均(26.63±10.87)歲，見表1。所有受試對象于采樣前常規進行問診及體格檢查，均無心、腦血管藥物服用史，基本排除糖尿病、高血脂、高血糖、高血壓、冠心病、中風等老年相關性疾病，屬于健康個體。

表1　各代人群的年齡、性別分布及相應的±s)

協方差分析以年齡為控制變量

1.2方法

1.2.1血液標本的采集與處理所有受試者晨起空腹，采集肘靜脈外周血2 ml于存有EDTA的抗凝管中，凍存備用。

1.2.2外周血基因組DNA的提取 用經典苯酚/氯仿法提取DNA，-20℃保存備用。

1.2.3real-time PCR方法測定LTLLTL測定所需的引物及反應條件詳見文獻〔8~10〕。

1.3統計學處理采用SPSS16.0統計學分析軟件，經P-P檢驗，LTL資料分布為正態分布，組間差異性比較應用t檢驗及協方差(年齡為控制變量)分析，相關性分析應用偏相關(年齡、性別為控制變量)或直線相關分析。應用在線軟件VassarStats 〔(Lowry 1998-2008)，http：//faculty.vassar.edu/lowry/VassarStats.html.〕〔11〕對母親-子女及父親-子女間的相關系數進行比較。

2結果

2.1各代人群的年齡、性別分布及相應的LTL看出子代群體中女性LTL明顯長于男性(P<0.05)。而家系中其他代人的LTL并無性別差異。見表1。

2.2LTL與年齡的相關性無論是總體人群或是性別分層后，均顯示LTL與年齡呈明顯的負相關性，即隨年齡的增加，LTL逐漸縮短。見表2。

表2　各組群體LTL與年齡的相關性

1)用偏相關分析(以性別為控制變量)

2.3LTL的遺傳模式子代LTL與其父母LTL呈正相關(r=0.486,P=0.000)；兒子、女兒LTL既與母親LTL又與父親LTL呈正相關。在線軟件Vassar Stats的Z檢驗結果(Z=0.74，P=0.46)說明母親LTL對子女LTL的影響與父親LTL對子女LTL的影響是相同的(圖1)。為進一步了解LTL的可遺傳性，將家系中第一代人即父代與其孫輩的LTL進行相關性分析(表3)。結果顯示，祖父母與其孫子女之間LTL呈正相關；祖父或祖母與孫子女之間LTL均呈正相關。

偏相關分析，其中A、D的控制變量為年齡和性別，B、C、E、F控制變量為年齡圖1　父母LTL與子女LTL之間的相關性

2.4子代LTL與其出生時父輩年齡的關系家系中子代LTL與其出生時父親、母親年齡沒發現有相關性，見表4。

表3　祖-孫輩之間LTL的相關性

偏相關分析，控制變量為性別和年齡

表4　子代LTL與父母出生時年齡的關系

偏相關分析，控制變量為性別和年齡

3討論

端粒是位于染色體末端的特殊結構，保護染色體免受損害。TL隨細胞分裂而進行性縮短，其縮短速率在不同類型細胞有所不同〔12〕，但均與年齡呈負相關性，即隨年齡增加而進行性縮短。本研究顯示，在總體人群及性別分層后，LTL均隨年齡的增大而縮短，與其他學者的報道一致〔3，13〕。另外，子代人群中女性的LTL明顯長于男性，與Ahola等〔14〕的報道一致。

Nawrox等〔5〕在2004年報道TL的遺傳模式研究，認為TL遵循X-連鎖遺傳，因為子代TL與其母親TL呈正相關，女兒TL既與母親TL又與父親TL呈正相關，而兒子TL只與母親TL呈正相關與其父親的TL無相關性，認為可能與X染色體上DKC1基因的多態性有關。后者可以編碼影響人類端粒酶RNA成分(hTERC)的dyskerin蛋白。當DKC1基因錯義突變時可引起X-連鎖的先天性角化不良病人細胞中的hTERC濃度下降，使端粒酶活性降低，進而使TL縮短。本研究也發現，子代LTL遵循母系遺傳模式，即在母親-子女、母親-兒子、母親-女兒間LTL呈明顯的正相關性，說明母親LTL越長，遺傳給兒子或女兒LTL越長。另外，我們還發現LTL也呈父系遺傳模式，即父親-子女、父親-兒子、父親-女兒間LTL亦呈明顯的正相關性，說明父親LTL越長，遺傳給兒子或女兒的LTL越長，與Njajou等〔12〕和Nordfj?ll等〔6〕的報道一致。我們進一步想了解到底母系或是父系遺傳模式對子代LTL的影響更大，然而Z檢驗的結果卻表明在我們的研究群體中母系及父系遺傳模式對子代LTL的影響是相同的，與Broer等〔7〕對19 713名個體進行的Meta分析顯示的“TL遵循較強的母系遺傳”有所差異，可能是種族、樣本量等方面不同所致。

LTL的可遺傳性不僅表現在父代與子代之間。本研究中家系的第一代人(父代)LTL與其孫子女LTL的相關性分析表明孫子女LTL與其祖父、母的LTL呈現明顯的正相關關系，說明LTL的遺傳可以超越兩代人，可進一步證明遺傳因素對LTL的作用，與Nordfj?ll等〔11〕的報道一致。

Broer等〔7〕還指出，子代TL與其出生時父親的年齡呈正相關。然而，本研究中并沒發現這一結論。新生兒的LTL可以反映其父輩遺傳因素對其LTL的影響，但在生后的成長過程中不可避免地受到各種環境因素的作用，而環境因素對TL的影響已有不少報道，如吸煙〔15〕等。因此，研究子代TL與其出生時父親、母親年齡的關系可能還需要考慮其他環境混淆因素對結果的干擾。

4參考文獻

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9羅曉秋，吳華裕，劉承武，等.廣西巴馬地區長壽家系口腔黏膜細胞端粒長度的研究〔J〕.中華老年醫學雜志，2013；32(9)：1013-6.

10羅曉秋，吳華裕，羅桓，等.廣西壯族家系口腔黏膜細胞端粒長度的遺傳模式〔J〕.中國老年學雜志，2013；33(24)：6073-5.

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〔2015-07-09修回〕

(編輯李相軍)

The mode of inheritance of leukocyte telomere length in Guangxi Bama Zhuang long-lived families

WU Hua-Yu,LUO Xiao-Qiu,LUO Huan,etal.

Department of Cytobiology of Guangxi Medical University,Nanning 530021,Guangxi,China

【Abstract】ObjectiveTo explore the mode of inheritance of leukocyte telomere length(LTL)for Zhuang long-lived families residing in Guangxi Bama area.MethodsRelative LTL was determined by real-time PCR for members from Guangxi Bama Zhuang long-lived families,and the correlation of LTL between two generations in families was analyzed.Results(1)An inverse relationship was found between the LTL and age in all cohorts studied,i.e.LTL shortens with increasing age.(2)In offspring,females displayed significant longer mean LTL than males(P<0.05).(3)Offspring's LTL was inherited both maternally and paternally.ConclusionsThe offspring′s LTL is highly influenced by parental LTL in Guangxi Bama Zhuang long-lived families,which displays both maternal and paternal inheritance mode.

【Key words】Leukocyte telomere length;Mode of inheritance

通訊作者：潘尚領(1965-)，男，博士，教授，主要從事衰老與長壽遺傳學研究。

基金項目：國家自然科學基金資助項目(No.30860126，81360066)

〔中圖分類號〕R339.36

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)04-0769-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.04.001

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