李會聰 吳紅果 魯衍強 王艷超 王秋菊 胡季芳 楊琦

[摘要] 目的 分析郟縣漢族育齡女性葉酸代謝關鍵酶5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)基因和甲硫氨酸合成酶還原酶(MTRR)基因相關位點多態性分布的特點,旨在為孕婦增補葉酸提供參考。方法 采集2017—2019年在郟縣婦幼保健院接受孕期檢查的554例女性的口腔黏膜細胞樣本,提取DNA,采用相關PCR法對MTRR基因A66G位點、MTHFR基因A1298C、C677T位點多態性進行檢測并分析。結果 所有樣本基因位點多態性分布符合遺傳平衡定律。其中MTHFR基因C677T位點TT型、CT型、CC型占比分別為42.8%、43.3%、13.9%;MTHFR基因A1298C位點AA型、AC型、CC型占比分別為77.3%、22.0%、0.7%;MTRR基因A66G位點AA型、AG型、GG型占比分別為56.7%、36.6%、6.7%。郟縣漢族育齡女性MTHFR基因C677T和A1298C兩位點連鎖有7種組合,頻率最高的是TT/AA(42.8%),無TT/AC和TT/CC組合,兩位點間存在強連鎖不平衡(D′=0.984,r2=0.233)。結論 郟縣漢族育齡女性MTHFR、MTRR基因位點多態性特征與其他地區漢族女性有所區別,具有地域特異性,其中MTHFR基因C677T位點中,TT基因型占比較高,如妊娠期女性為該基因類型,在其妊娠期間應適當增加葉酸量,并根據實際情況增加增補天數。
[關鍵詞] 亞甲基四氫葉酸還原酶(NADPH);甲硫氨酸合成酶還原酶;多態性,單核苷酸;葉酸;孕婦
[中圖分類號] R173;R394.5? ? [文獻標志碼] A
[ABSTRACT] Objective To analyze the distribution characteristics of the gene polymorphisms of key enzymes related to folate metabolism [5,10-methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) and methionine synthase reductase (MTRR)] in women of reproductive age of the Han nationality in Jia County, China, and to provide a reference for folate supplementation for pregnant women.? Methods A total of 554 women who underwent examinations during pregnancy in Jia County Maternal and Child Health Hospital from 2017 to 2019 were enrolled. Oral mucosal cell samples were collected from them, followed by DNA extraction. PCR was used to examine MTRR (A66G) and MTHFR (A1298C and C677T) polymorphisms.? Results The distribution of polymorphisms of all the samples accorded with the law of genetic equilibrium. The proportions of TT, CT, and CC genotypes at the C677T locus of the MTHFR gene were 42.8%, 43.3%, and 13.9%, respectively. The proportions of AA, AC, and CC ge-notypes at MTHFR A1298C were 77.3%, 22.0%, and 0.7%, respectively. The proportions of AA, AG, and GG genotypes at MTRR A66G were 56.7%, 36.6%, and 6.7%, respectively. There were seven combinations of MTHFR C677T and A1298C ge-notypes among the Han women of reproductive age in Jia County. TT/AA was the most frequent combination, which accounted for 42.8%. No TT/AC or TT/CC combination was found. There was a strong linkage disequilibrium between the two loci (D′=0.984,r2=0.233).? Conclusion Different from those of Han women in other regions, Han women of reproductive age in Jia County show regional specificity in MTHFR and MTRR polymorphisms. There is a high proportion of the TT genotype at MTHFR C677T, with which genotype women should appropriately increase the dose and duration of folate supplementation according to actual situation during pregnancy.
[KEY WORDS] Methylenetetrahydrofolate reductase (NADPH2); Methionine synthase reductase; Polymorphism, single nucleotide; Folic acid; Pregnant women
葉酸是人體重要的營養素之一,參與人體DNA合成、甲基化等生理過程。在人體葉酸代謝的過程中,很多酶發揮重要作用,其中包括甲硫氨酸合成酶還原酶(MTRR)以及5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)等[1-5],基因位點多態性的存在是酶具有不同活性的重要原因之一,同時也導致其具有的葉酸利用能力不同,可對機體中的葉酸水平等產生重要影響,進而使機體出現多種不同臨床表現,如妊娠期高血壓、出生缺陷等[6-9]。本研究選擇郟縣的漢族女性作為研究對象,檢測其MTHFR基因C677T、A1298C位點和MTRR基因A66G位點的多態性分布,為該區域育齡女性葉酸增補方案提供依據。現將結果報告如下。
1 對象與方法
1.1 研究對象
選取2017—2019年于郟縣婦幼保健院進行孕期檢查的漢族健康育齡女性共554例,平均年齡為(27.77±4.76)歲。
1.2 檢測方法
采集受檢者口腔黏膜細胞樣本,提取DNA,使用探針技術對MTRR基因和MTHFR基因相關位點多態性進行檢測,同時使用熒光定量PCR儀讀取結果并記錄,利用squence detection software軟件確定基因分型結果。使用的主要設備、試劑等均由ABI公司生產。
1.3 統計學分析
采用HaploView 4.2軟件進行連鎖不平衡水平(LD)分析。并對理論頻數與預計頻數進行卡方檢驗,以P<0.05為差異具有統計學意義。
2 結? 果
2.1 Hardy-Weinberg平衡分析
對入組對象的MTRR基因和MTHFR 基因位點多態性進行分析,并且對理論頻數與預計頻數進行卡方檢驗,結果顯示兩者分布符合遺傳平衡(P>0.05)。見表1。
2.2 基因型頻率分析
郟縣漢族育齡女性MTHFR基因C677T位點CC型、CT型及TT型占比分別為13.9%、43.3%、42.8%;MTHFR基因A1298C位點AA型、AC型及CC型占比分別為77.3%、22.0%、0.7%;MTRR基因A66G位點AA型、AG型以及GG型占比分別為56.7%、36.6%、6.7%。
2.3 等位基因頻率分析
郟縣漢族育齡女性MTHFR基因C677T C、T等位基因所占頻率分別為35.6%、64.4%,MTHFR基因A1298C A、C等位基因所占頻率則分別為88.3%、11.7%,MTRR基因A66G A、G等位基因所占頻率分別為75.0%、25.0%。
2.4 MTHFR基因C677T和A1298C連鎖及單倍型分析
兩個基因位點之間存在著7種不同組合的連鎖情況,其中TT/AA頻率最高(42.8%),然后頻率依次為CT/AA(27.6%)、CT/AC(15.5%)、CC/AA(6.9%)、CC/AC(6.5%)、CC/CC(0.5%)、CT/CC(0.2%),但兩個基因位點間不存在TT/AC和TT/CC組合。
MTHFR基因C677T和A1298C兩個位點構建的單倍型總共存在4種組合:TA(64.3%)、CA(23.9%)、CC(11.6%)、TC(0.1%),LD分析結果顯示,兩位點間存在強連鎖不平衡(D′=0.984,r2=0.233)。
3 討? 論
在女性妊娠過程中,如果葉酸補充不充分,則可能會導致出生缺陷的情況出現,為了有效預防該情況的出現,有必要讓妊娠期女性適當進行葉酸的補充。在21世紀初期我國就頒布了一系列政策用于農村育齡女性葉酸的補充,但是不同地區的出生缺陷預防效果依然存在差異。原因之一是不同地區具有不同的民俗習慣,包括飲食等,原因之二是生活在不同地區的人具有不同的基因位點多態性,因此導致不同地區的人群葉酸代謝能力不同。對不同民族、地區的人群葉酸代謝途徑進行的研究顯示,代謝葉酸關鍵酶的基因位點存在多態性,對其進行更加深入的研究可為臨床干預奠定基礎,從而讓不同地區育齡女性能個性化增補葉酸。
在人體代謝葉酸的過程中,有很多酶可發揮關鍵作用,其中包括MTHFR和MTRR,基因位點多態性的原因導致了酶活性的不同。如MTHFR基因第5個外顯子上677位置的C與T的不同,可引起編碼氨基酸由Ala變為Val,導致酶活性和熱穩定性下降,若以攜帶MTHFR基因C677T CC基因型的個體的酶活性為100%,則攜帶CT基因型的個體的酶活性為71%,而基因型為TT的個體的酶活性只有34%[10]。女性處于妊娠期時,其極易發生葉酸缺乏。葉酸缺乏除膳食攝入不足和孕期需求量增加以外,還與患者的遺傳物質密切相關,即使在每天補充400 μg葉酸的基礎上,仍有一部分孕婦因基因位點多態性導致無法在該時期補充足夠的葉酸,進而引起葉酸需求量的不足。育齡婦女在妊娠前和妊娠期進行葉酸代謝相關基因位點多態性檢測,可從分子水平上將葉酸利用能力差的人群篩查出來,為醫生指導孕婦進行葉酸個性化補充提供科學依據。針對葉酸代謝障礙人群,從葉酸服用的時長和劑量上進行強化,以降低不良孕產、出生缺陷如神經管畸形、先天性心臟病等的出現概率[11]。在不同地區,本研究涉及到的基因位點均具有多態性分布特點[12]。本研究顯示,在郟縣漢族女性MTHFR基因中,T等位基因頻率為64.4%,TT頻率為42.8%,明顯高于已經報道的新疆阿克蘇地區[13]、遼寧沈陽市[14]、浙江麗水市[15]、貴州貴陽市[16]以及廣東佛山市[17]等地的漢族女性數據,同時也高于河南其他地區,例如鄭州[18]、新鄉[19]等,說明本地區的女性對于葉酸利用能力普遍較低,應實行個體化的葉酸增補方案,即對于MTHFR基因C677T TT高風險人群,可以適量增加葉酸補服劑量400~800 μg,同時延長葉酸增補時間;對于其他基因型,也可以結合臨床生化指標,靈活調整方案。
總之,本研究結果顯示,郟縣的漢族育齡女性MTHFR基因C677T高風險型位點 TT占比較高,如育齡女性具有該基因型則無法充分利用葉酸。因此,有必要篩查育齡女性該基因位點,識別葉酸利用能力低下人群,進行個體化干預及重點人群孕期管理,進而降低新生兒出生缺陷等情況出現概率。
倫理批準和知情同意:本文研究所有內容已經獲得中國疾病預防控制中心婦幼保健中心婦幼保健分子遺傳醫學研究專項計劃的審核批準。所有試驗過程均遵照《人體醫學研究的倫理準則》 的條例進行。受試對象或其親屬已經簽署知情同意書。
作者聲明:李會聰、 吳紅果、王艷超、王秋菊參與了研究設計;李會聰、魯衍強、胡季芳、楊琦參與了論文的寫作和修改。所有作者均閱讀并同意發表該論文。所有作者均聲明不存在利益沖突。
[參考文獻]
[1] WEISBERG I, TRAN P, CHRISTENSEN B, et al. A second genetic polymorphism in methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) associated with decreased enzyme activity[J]. Mol Genet Metab, 1998,64(3):169-172.
[2] WILCKEN B, BAMFORTH F, LI Z, et al. Geographical and ethnic variation of the 677C>T allele of 5, 10 methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR):Findings from over 7000 newborns from 16 areas world wide[J]. J Med Genet, 2003,40(8):619-625.
[3] WANG Y X, LIU Y, JI W Y, et al. Analysis of MTR and MTRR polymorphisms for neural tube defects risk association[J]. Medicine (Baltimore), 2015,94(35):e1367.
[4] OUYANG S R, LI Y Y, LIU Z, et al. Association between MTR A2756G and MTRR A66G polymorphisms and maternal risk for neural tube defects: A meta-analysis[J]. Gene, 2013,515(2):308-312.
[5] SALIH M A, MURSHID W R, SEIDAHMED M Z. Epide-miology, prenatal management, and prevention of neural tube defects[J]. Saudi Med J, 2014,35(Suppl 1):S15-S28.
[6] FIGUEIREDO R F, FIGUEIREDO N, FEGURI A, et al. The role of the folic acid to the prevention of orofacial cleft: An epidemiological study[J]. Oral Dis, 2015, 21(2):240-247.
[7] 尹璐,呂永剛. 亞甲基四氫葉酸還原酶基因多態性與自然流產的相關性分析[J]. 吉林醫學, 2012,33(21):4520-4521.
[8] 高永海,邸文治,張瀚文,等. 滄州地區MTHFR基因多態性與妊娠期高血壓相關性的研究[J]. 中國優生與遺傳雜志, 2018,26(11):28-29,38.
[9] 何麗梅,李海川,仲偉國,等. 妊娠高血壓綜合征患者MTHFR基因C677T多態性與Hcy及腎功能指標的相關性研究[J]. 國際檢驗醫學雜志, 2021,42(2):181-184,188.
[10] YANG B Y, LIU Y Y, LI Y F, et al. Geographical distribution of MTHFR C677T, A1298C and MTRR A66G gene polymorphisms in China: Findings from 15357 adults of Han nationality[J]. PLoS One, 2013,8(3):e57917.
[11] 傅芬,劉虹,廖玎玲,等. 亞甲基四氫葉酸還原酶基因多態性與妊娠高血壓綜合征關系的研究[J]. 江西醫藥, 2003,38(6):400-402.
[12] 賀憲民,張群,楊琦,等. 亞甲基四氫葉酸還原酶和甲硫氨酸合成酶還原酶基因多態性研究[J]. 中國計劃生育學雜志, 2010,18(1):13-18.
[13] 席曉娥,魯衍強,付敏,等. 新疆阿克蘇地區漢族和維吾爾族女性5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶、甲硫氨酸合成酶還原酶基因多態性分布研究[J]. 中國婦幼保健, 2019,34(6):1313-1316.
[14] 龐靜,魯衍強,付敏,等. 沈陽市漢族與滿族女性5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶、甲硫氨酸合成酶還原酶基因的單核苷酸多態性分布特征[J]. 中國婦幼保健, 2019,34(5):1091-1094.
[15] 錢碧霞,陳鵬龍,魯衍強,等. 麗水地區漢族女性MTHFR與MTRR基因多態性分析[J]. 中國優生與遺傳雜志, 2019,27(2):136-138,161.
[16] 渠巍,魯衍強,梁璐,等. 貴陽市漢族女性5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶、甲硫氨酸合成還原酶基因多態性分布研究[J]. 中國婦幼保健, 2019,34(4):855-857.
[17] 郭曉玲,魯衍強,楊興坤,等. 佛山市漢族人群葉酸代謝通路關鍵酶基因MTHFR C677T多態性分布特征調查[J]. 實用預防醫學, 2019,26(3):290-292.
[18] 崔會玲,魯衍強,馬少杰,等. 鄭州市漢族女性MTHFR和MTRR基因多態性分布[J]. 中南大學學報(醫學版), 2015,40(7):710-714.
[19] 盧光榮,魯衍強,馬少杰,等. 新鄉市漢族孕齡女性MTHFR與MTRR基因多態性研究[J]. 河南醫學研究, 2014,23(7):7-10.
(本文編輯 耿波 厲建強)