邱禮佳,林貞葵,陳慧怡,林夢琴,李金花,梁少明△,劉 偉
1.肇慶醫學高等專科學校,廣東肇慶 526020;2.廣東省汕頭市潮南區人民醫院,廣東汕頭 515100;3.深圳友一生物科技有限公司,廣東深圳 518000
哺乳動物乙醛脫氫酶(ALDH)可根據其所處位置、結構、動力學特性和序列的相似性分為3類,即ALDH1、ALDH2和ALDH3。人類ALDH是由4個亞基單位隨機組成的同源多肽四聚體,各個亞基均能與輔酶NAD+和輔基Mn2+進行氧化反應,輔酶與輔基之間通過二磷酸腺苷連接。ALDH是醛脫氫酶的一種,廣泛存在于人體各組織、器官中,是人體催化乙醛氧化為乙酸的重要醛脫氫酶。人類ALDH存在多種同工酶,但只有細胞質中的ALDH1和肝臟線粒體中的ALDH2能夠清除酒精代謝的有害產物乙醛[1]。ALDH2對乙醛的親和力更高,乙醛主要由ALDH2清除[2]。ALDH2存在兩種等位基因,野生型ALDH2-G和突變型ALDH2-A。突變型ALDH2-A活性降低或失活是造成酒精相關疾病的主要因素。趙蕓等[3]報道ALDH2 rs671 GA/AA基因型攜帶者患胃癌風險在吸煙和飲酒人群中分別是GG基因型攜帶者的1.96倍和1.97倍。我國約有5億飲酒者,其中約62.3%在18~25歲階段開始飲酒[4]。近年來,高校學生不合理飲酒現象普遍存在,學生因酗酒引發的一系列社會問題已成為我國乃至全球關注的熱點之一[5]。調查結果顯示,我國在校大學生的飲酒率超過50%,且男性飲酒率明顯高于女性,非醫學專業學生飲酒率明顯高于醫學專業[6-7]。長期過度的酒精攝入會導致酒精代謝產物乙醛在人體內積累,損傷神經系統和內分泌系統,導致記憶力下降、注意力不集中,甚至引發肝細胞損傷、肝硬化、肝癌、胰腺炎、口腔癌、癲癇等200多種疾病[8],嚴重影響學生的身體健康。本研究通過檢測酒精代謝相關基因ALDH2 rs671的多態性,了解肇慶地區醫學生ALDH2 rs671基因型分布特征,并為學生提供咨詢服務,引導學生從基因的差異認識到自己的酒精代謝能力,從而做到合理飲酒、健康生活。
1.1一般資料 于2019年3-7月在肇慶醫學高等專科學校通過網絡平臺發布直接面向消費者的基因檢測(DTC)及ALDH2與健康關系的認知度調查問卷,并招募自愿進行ALDH2 rs671基因檢測的醫學生志愿者。
1.2儀器與試劑 儀器:熒光定量PCR儀 (型號Toptical Grad)、核酸蛋白檢測儀(型號Simpli Nano)、高速微量離心機(型號Micro 21)、八聯管迷你離心機(型號LX300)、混合器(型號VORTEX-GENIE2)、小型臺式高速離心機(型號Eppendorf 5424)、實驗生物安全柜(型號BSC-1600IA2)。試劑:全血DNA提取試劑盒(深圳亞能生物技術有限公司)、DNA聚合酶、擴增引物、探針、無水乙醇(分析純)、75%乙醇。
1.3方法
1.3.1DNA提取 抽取志愿者靜脈血3~5 mL,置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中,按照全血DNA提取試劑盒說明書提取血液有核細胞DNA,采用核酸蛋白檢測儀檢測DNA提純質量,DNA水平應在10~50 ng/μL為宜,A260/A280值為1.7~1.9。
1.3.2Taqman探針熒光定量PCR (1)操作原理:ALDH2 rs671位點的等位基因分別用不同的熒光基團標記,利用熒光信號累積來實時監控PCR擴增進程中每一個循環擴增產物量的變化,最后通過Ct值和標準曲線的關系、熒光信號對檢測模板進行定性分析。(2)PCR擴增體系:PCR擴增液總體積為20 μL,包括2.5 μL 10×PCR Buffer,2 μL MgCl2,2 μL dNTP Mix,0.5 μL Taq DNA聚合酶,上下游引物各0.8 μL,探針A和探針G各0.2 μL,2 μL模板DNA,補超純水至反應總體積為20 μL。(3)PCR擴增條件:95 ℃ 5 min預變性,95 ℃ 15 s,60 ℃ 1 min,45個循環。
1.4統計學處理 采用SPSS20.0軟件進行數據分析。采用χ2檢驗驗證基因頻率是否符合Hardy-Weinberg遺傳平衡定律;計數資料以例數或百分率表示,組間比較采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。
2.1認知度調查結果 共發放問卷2 507份,回收有效問卷1 696份,有效回收率為67.65%,結果顯示學生對DCT及ALDH2與健康關系的認知度不高。共招募了123例自愿進行ALDH2 rs671基因檢測的醫學生志愿者,均為漢族,其中男46例,女77例。
2.2Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗 對123例志愿者ALDH2 rs671的基因型檢測數據進行Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗,各基因型的實際頻數與理論頻數基本一致(P>0.05),說明符合Hardy-Weinberg遺傳平衡定律,該樣本具有區域群體代表性,見表1。ALDH2 rs671 G與A兩種等位基因的頻率分別為74.4%和25.6%。

表1 ALDH2 rs671基因型Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗
2.3不同性別醫學生ALDH2 rs671基因型分布情況 不同性別醫學生ALDH2 rs671基因型分布差異無統計學意義(P>0.05),見表2。

表2 不同性別醫學生ALDH2 rs671基因型分布情況[n(%)]
2.4肇慶地區醫學生ALDH2 rs671基因多態性與其他地區比較 肇慶地區醫學生ALDH2 rs671基因型分布與廣東地區比較,差異無統計學意義(P>0.05),與武漢和北京地區比較,差異有統計學意義(P<0.05),見表3。

表3 肇慶地區醫學生ALDH2 rs671基因多態性與其他地區比較[n(%)]
人的飲酒量取決于酒精代謝酶的活性,人體內與酒精代謝有關的酶主要有3類:乙醇脫氫酶(ADH)、ALDH2和細胞色素P4502E1(CYP2E1),三者都具有基因多態性,其酶活性影響酒精在人體的代謝速率。人體攝入酒精后,約90%~98%的酒精經門靜脈進入肝臟進行代謝。酒精主要被ADH、ALDH先后氧化脫去氫原子轉變為乙醛、乙酸和水,其中ALDH2在酒精代謝的過程中起主要作用。
ALDH2由ALDH2基因編碼,該基因位于人體第12號染色體(12q24.)上,且存在多個功能性單核苷酸多態性(SNP)位點,其主要的SNP位點為rs671。ALDH2 SNP位點Glu504Lys發生突變導致ALDH2的活性降低或失活,引起乙醛在人體臟器中積累,對機體產生毒害作用[12]。YANG等[13]和HIDAKA等[14]的研究結果均顯示,攜帶ALDH2 rs671 A等位基因的個體胃癌發生風險明顯高于攜帶純合子GG基因型的個體。袁青等[15]研究顯示,不良的生活習慣及ALDH2基因多態性與胃癌易感性有關。此外,不少研究表明ALDH2基因多態性不僅與各類消化道疾病、酒精性肝病相關[16-17],還與心血管疾病、帕金森病等密切相關[18-22]。
本研究調查問卷結果顯示,肇慶醫學高等專科學校的學生對DCT及ALDH2與健康關系的認知度不高,但是能積極參與酒精代謝相關基因檢測,共招募了123例志愿者。ALDH2 rs671基因型檢測結果顯示,GA和AA基因型分別占39.8%和5.7%;A等位基因頻率為25.6%,明顯比孫宇晶等[23]報道的33.9%~34.4%低,可能跟該基因的地域性差異有一定關系。本研究發現,不同性別醫學生的ALDH2 rs671基因型分布差異無統計學意義(P>0.05),該結果與衛建筠等[24]的報道一致。同時,將肇慶地區醫學生ALDH2 rs671基因多態性分布情況與其他地區進行比較,結果顯示,肇慶地區醫學生ALDH2 rs671基因型分布與廣東地區比較,差異無統計學意義(P>0.05),與武漢和北京地區比較,差異有統計學意義(P<0.05),說明ALDH2 rs671基因多態性分布具有地區差別,該結論與姜育燊等[25]的報道一致。
目前,尚缺乏對肇慶地區高校學生ALDH2 rs671基因多態性的研究報道,同時ALDH2 rs671基因多態性分布與酒精相關性疾病的關系仍有待進一步研究。本研究的意義在于率先在肇慶地區醫學生群體中開展了ALDH2 rs671基因多態性的調查,為醫學院校學生群體普及了基因檢測的相關知識。同時,本研究相關數據也可為肇慶地區未來開展大規模酒精代謝能力、酒精相關疾病防治、解酒藥物、靶向治療藥物的研究和健康教育提供參考。