顧金萍 陶俊 范建霞
(上海交通大學(xué)附屬國際和平婦幼保健院,上海 200030)
多囊卵巢綜合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)是女性最常見的內(nèi)分泌與生殖功能障礙性疾病,育齡婦女PCOS的患病率約為10%[1]。PCOS病因復(fù)雜,可能受遺傳和環(huán)境因素共同影響。肥胖相關(guān)基因(fat mass and obesity associated gene,F(xiàn)TO)與PCOS發(fā)病具有非常密切的關(guān)系[2]。在基因組變異中,單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymophism,SNP)是一種主要形式。已有研究[3]顯示PCOS人群FTO基因的SNP與其發(fā)病存在關(guān)聯(lián)。本研究探討PCOS患者的子代是否也具有上述FTO雜合性變異。
1.1 一般資料 2009年6月—2011年4月在上海交通大學(xué)附屬國際和平婦幼保健院定期產(chǎn)檢并分娩的孕婦55例,其中28例PCOS治療后孕婦為研究組(PCOS組)(診斷標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格遵照2003年鹿特丹標(biāo)準(zhǔn));另27例為年齡、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)與研究組匹配的健康產(chǎn)婦為對照組。研究組平均年齡(28.63±2.39)歲,對照組平均年齡(28.87±3.18)歲,兩組平均年齡無顯著差異(P=0.78)。PCOS組孕前平均BMI(23.79±3.42)kg/m2,對照組孕前平均BMI(24.06±3.45)kg/m2,兩組孕前平均BMI無顯著差異(P=0.776)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 胎盤組織 DNA抽提 (1)將200μL胎盤組織中加入400μL細(xì)胞裂解液混勻,再加入6μL蛋白酶K混勻,置于55℃水浴20min,期間混勻幾次;(2)加入600μL氯仿后充分混勻;(3)12 000r/min,室溫離心2min。離心管內(nèi)液體呈3層,基因組DNA在上層中,取上層清液500μL,置于無菌1.5mL離心管中;(4)加入500μL沉淀液后混勻,室溫放置2min后以12 000r/min,離心2min;(5)棄上清,立即加入100μL的1.2mol/L氯化鈉溶液,輕輕振蕩直至DNA樣品完全溶解,加入2μL RNA酶,置于37℃10min;(6)加入300μL冰冷乙醇,-20℃放置10min后以12 000r/min,離心5~8min,離心后吸走或倒掉乙醇,用70%乙醇洗1次,倒置室溫干燥10min。然后加入100μL TE溶解DNA。
1.2.2 引物設(shè)計(jì)及PCR引物設(shè)計(jì)見表1,擴(kuò)增成功的PCR產(chǎn)物采用2%濃度的瓊脂糖凝膠電泳檢測,在凝膠電泳成像分析儀上觀察結(jié)果;然后將目的條帶用ABI Prism 7900HT序列檢測系統(tǒng)進(jìn)行純化測序,并對測序結(jié)果進(jìn)行分析。
表1 檢測FTO基因rs1421085(C/T)位點(diǎn)SNP的引物序列
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 10.0軟件分析。計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)與百分率表示,組間比較采用卡方檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 FTO基因rs1421085(C/T)PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果 見圖1。如圖中所示,第13~25泳道條帶與標(biāo)志物位置對比在250bp與500bp之間且靠近500 bp處。而1~12泳道與標(biāo)志物位置對比顯然與第13~25泳道有異,故切下條帶,繼續(xù)測序,進(jìn)一步明確基因型的差異。
圖1 FTO基因rs1421085電泳結(jié)果
2.2 PCR產(chǎn)物的測序結(jié)果及分析 對55例孕婦胎盤組織中的FTO基因rs1421085(C/T)PCR產(chǎn)物測序分析后,發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)共出現(xiàn)3種基因型,分別為T/T、T/C和C/C基因型。其中T/T基因型共有45例(19例出現(xiàn)在PCOS組,26例出現(xiàn)在對照組),T/C基因型共有8例(7例出現(xiàn)在PCOS組,1例出現(xiàn)在對照組),C/C基因型共有2例(2例均出現(xiàn)在PCOS組)。
2.3 FTO基因rs1421085(C/T)位點(diǎn)的基因型頻率 2組等位基因頻率比較,具有顯著差異(χ2=7.2160,P=0.0072)。2組基因型頻率比較,具有顯著差異(χ2=4.800,P=0.0285)。
表2 等位基因頻率及基因型頻率比較[n(%)]
FTO基因定位于人類16號染色體長臂,包含9個(gè)外顯子,410 507個(gè)堿基。FTO基因在胎兒以及成人組織中廣泛表達(dá),尤其在下丘腦、垂體、腎上腺組織和胰島細(xì)胞中表達(dá)水平較高。研究[4]發(fā)現(xiàn),F(xiàn)TO與肥胖及肥胖相關(guān)疾病如2型糖尿病、代謝綜合征的發(fā)生相關(guān)。攜帶有FTO危險(xiǎn)基因型的個(gè)體,體質(zhì)量明顯較大,并且伴有糖耐量下降、胰島素抵抗等內(nèi)分泌紊亂及代謝綜合征。Gerken等[5]認(rèn)為,F(xiàn)TO基因催化活性可能是通過去甲基化的機(jī)制調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而影響肥胖;也可能是與其同源蛋白ABH2一樣,F(xiàn)TO蛋白充當(dāng)核酸修復(fù)酶的作用。FTO基因的變異可能損傷了基因組的修復(fù)過程,從而導(dǎo)致肥胖和代謝綜合征。
本研究收集了PCOS孕婦和正常孕婦胎兒的胎盤組織,分離其基因組DNA,并針對FTO基因SNP位點(diǎn)設(shè)計(jì)特異性的PCR引物進(jìn)行擴(kuò)增。通過PCR產(chǎn)物測序及序列對比,結(jié)果顯示正常孕婦胎盤組織FTO基因rs1421085(C/T)SNP基因型以“T/T”為主,而在PCOS孕婦胎盤組織中,F(xiàn)TO基因rs1421085(C/T)SNP位點(diǎn)雜合性突變主要表現(xiàn)為“TT→TC”或“TT→CC”。當(dāng)FTO基因的SNP位點(diǎn)發(fā)生變異時(shí),原本編碼的氨基酸突變成另一種氨基酸,從而導(dǎo)致其最終蛋白質(zhì)產(chǎn)物出現(xiàn)功能性差異。由此推測,PCOS孕婦子代FTO基因SNP位點(diǎn)的變異率比正常孕婦分娩的胎兒高,PCOS患者子代具有PCOS及肥胖等代謝綜合征的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
[1] Goodarzi MO,Dumesic DA,Chazenbalk G,et al.Polycystic ovary syndrome:etiology,pathogenesis and diagnosis[J].Nat Rev,2011,7(4):219-231.
[2] Tan S,Scherag A,Janssen OE,et al.Large effects on body mass index and insulin resistance of fat mass and obesity associated gene(FTO)variants in patients with polycystic ovary syndrome(PCOS)[J].BMC Med Genet.2010,11:12.
[3] Barber TM,Bennett AJ,Groves CJ,et al.Association of variants in the fat mass and obesity associated(FTO)gene with polycystic ovary syndrome[J].Diabetologia,2008,51(7):1153-1158.
[4] Wang T,Huang Y,Xiao XH,et al.The association between common genetic variation in the FTO gene and metabolic syndrome in Han Chinese[J].Chin Med J (Engl).2010,123(14):1852-1858.
[5] Gerken T,Girard CA,Tung YC,et al.The obesity-associated FTO gene encodes a 2-oxoglutarate-dependent nucleic acid demethylase[J].Science,2007,318(5855):1469-1472.