楊 春 巴華杰 余海鷹 高志勤 趙漢清 過 偉
攻擊行為指一個生物體采用任何形式傷害另一個生物體的行為[1]。攻擊行為可分為“沖動性”和“預謀性”兩類[2]。如果攻擊行為是計劃過的、有意識的,則歸為預謀性攻擊行為或主動攻擊行為;如果是自發(fā)的或?qū)Υ碳さ姆磻诩づ瓲顟B(tài)下失去對行為的控制,則歸為沖動性攻擊行為或被動攻擊行為[3]。研究表明攻擊行為的發(fā)生具有一定的生物學基礎[4],并與社會、家庭、環(huán)境和遺傳等因素密切相關(guān)[5]。
短串聯(lián)重復序列(short tandem repeat,STR)基因座廣泛存在于真核生物基因組非編碼區(qū)中,其在染色體上呈串聯(lián)排列,核心序列長度為2~6 bp,重復次數(shù)10~30次,基因座擴增片段<400 bp,核心序列因拷貝數(shù)目不同而產(chǎn)生了多態(tài)性[6]。因STR基因座位于基因組非編碼區(qū),曾被人們認為是不會提供任何遺傳信息特征的“無用的DNA”[7]。然而,隨著研究不斷深入,人們逐漸認識到這些STR基因座所在的染色體區(qū)域包含有多達幾十萬kb的DNA序列,并與染色體上的“熱點區(qū)域”結(jié)合而表現(xiàn)出高度的連鎖不平衡(linkage disequilibrium,LD)[8,9]。同時,這些被稱為基因組區(qū)或單倍型區(qū)的區(qū)域,能夠保守地在不同群體間傳遞或僅出現(xiàn)在某些特定的群體中[10]。可見,非編碼區(qū)域的STR基因座遺傳標記的多態(tài)性可能會提供附近與其連鎖的編碼區(qū)的遺傳信息。目前,STR基因座已廣泛應用于基因作圖、定位克隆、親子鑒定、疾病機理的連鎖分析以及腫瘤生物學、群體遺傳學和進化生物學的研究。楊春等[11]研究表明STR基因座(THO1、TPOX)與沖動暴力(被動攻擊)行為存在關(guān)聯(lián),但主動攻擊行為與STR基因座關(guān)聯(lián)性的研究還未見報道。
本研究選取STR基因座D6S1043、D12S391采用病例-對照關(guān)聯(lián)的研究方法應用于主動攻擊行為的研究,通過探尋與主動攻擊行為發(fā)生相關(guān)聯(lián)的易感因素和(或)抗性因素,為其發(fā)生的遺傳因素研究提供一種新的研究途徑。
1.1 對象 研究組:為江蘇省2004年3月~2011年12月期間有預謀地實施搶劫、傷人或殺人的具有主動攻擊行為的男性罪犯103例。年齡20~50歲,平均(24±6)歲;預謀實施傷人者30例(均達輕傷以上),預謀實施殺人者30例,預謀實施搶劫者43例;戶籍地均為江蘇省長江以南城市;經(jīng)兩名主治醫(yī)師調(diào)查均排除重性精神疾病史;職業(yè):農(nóng)民10例,工人9例,民工45例,無業(yè)39例;主動攻擊行為使用工具:鈍器18例,銳器53例,徒手32例;學歷:小學15例,初中75例,高中13例。對照組:均為來自我院及其他單位的男性健康體檢者。共159名,年齡21~55歲,平均(24±9)歲;戶籍地均為江蘇省長江以南城市。經(jīng)調(diào)查無犯罪記錄、攻擊行為及重性精神疾病史,家系調(diào)查均排除攻擊行為及精神疾病史。研究組和對照組均為漢族,相互之間無親緣關(guān)系。兩組年齡差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。所有受試者均對本研究知情同意并簽署知情同意書;本研究經(jīng)解放軍第102醫(yī)院倫理委員會審核批準。
1.2 方法
1.2.1 樣本采集 采集研究對象的外周靜脈血5 ml,乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝,-80℃保存。
1.2.2 模板DNA制備 采用Chelex-100提取法提取所有樣本的 DNA[12]。靜脈血取3 μl置于0.6 ml離心管中,加入0.5 ml無菌去離子水(dH2O)室溫放置30 min;離心半徑 4.3 cm,12000 r/min 離心 5 min,棄上清。重復以上操作1次,加150 μl 5%Chlex-100懸浮液;56℃作用30 min;短暫震蕩后,離心半徑4.3 cm,12000 r/min離心5 min,4℃保存,上清液用于擴增。
1.2.3 PCR擴增 D6S1043基因座正向引物5’-[FAM]-CAAGGATGGGTGGATCAATA-3’,反向引物5’-TTGTATGAGCCACTTCCCAT-3’(Gen Bank Accession:G08539);D12S391 基因座正向引物 5’-[HEX]-AACAGGATCAATGGATGCAT-3’,反 向 引 物 5’-TGGCTTTTAGACCTGGACTG-3’(Gen Bank Accession:G08921),由上海生工生物工程技術(shù)服務有限公司合成。分別對D6S1043、D12S391基因座進行PCR擴增,反應體系為 25 μl,其中 50 mmol/L KCL,10 mmol/L Tris HCL,2.5 mmol/L MgCl2,200 μmol/L dNTPs,0.2 μmol/L primers,2.5 U Taq Gold polymerase,0.2 μl DNA模板,加去離子水至終體積25 μl。擴增條件:95×11 min;(94 ℃ ×30 s,60 ℃ ×1 min,70 ℃ ×1 min)×30循環(huán);60℃ ×60 min;4℃保存。每次PCR添加PCR陽性對照(Control DNA 9947A)及陰性對照(dH2O)。
1.2.4 PCR產(chǎn)物電泳及檢測 采用ABI3130XL遺傳分析儀(ABI公司)對擴增產(chǎn)物進行自動毛細管電泳,由 Genscan 1.0軟件搜集檢測數(shù)據(jù),再由 Gene MapperID v3.2軟件(ABI公司)分析基因產(chǎn)物片段長度并對等位基因進行分型。每次檢測添加等位基因分型標準物(由上海生工生物工程技術(shù)服務有限公司合成)及結(jié)果檢測空白對照(dH2O)。
1.2.5 統(tǒng)計學處理 采用 PowerStats分析軟件對STR基因座等位基因及基因型數(shù)據(jù)進行處理;應用遺傳平衡定律(Hardy-Weinberg定律)軟件對基因座的基因型數(shù)據(jù)進行χ2檢驗;采用IBM SPSS Statistics 19軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理,對基因座等位基因及基因型頻率在研究組和對照組中的顯著性檢驗采用四格表卡方檢驗,對于任一格T<5時,采用Fisher方法計算確切P值,顯著性水準采用Bonferroni多重檢驗校正,即:α=0.05/n(n為同一STR基因座等位基因或基因型檢驗的次數(shù)),計算存在顯著差異基因座等位基因或基因型的優(yōu)勢比(odds ratio,OR)及95%可信區(qū)間(confidence interval,CI)。
2.1 Hardy-Weinberg平衡檢驗 對研究組及對照組D6S1043、D12S391基因座的基因型頻率觀察值和理論值進行 χ2檢驗,基因型頻率分布均符合 Hardy-Weinberg平衡(P >0.05)。
2.2 兩組D6S1043基因座等位基因及基因型頻率分布差異 研究組與對照組在D6S1043基因座的基因型12-19的頻率分布分別為12.62%和 1.89%,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.0004 <0.05/51,OR=7.511,95%CI:2.084~27.066),但未發(fā)現(xiàn)在兩組存在顯著差異的等位基因(P>0.05/n)。在D12S391基因座上未發(fā)現(xiàn)在兩組分布存在顯著差異的等位基因及基因型(P >0.05/n)。見表1。
表1 研究組與對照組D6S1043基因座基因型頻率的比較[頻數(shù)(%)]
主動攻擊行為多造成刑事犯罪,有著嚴重的社會后果。Retz等[13,14]的研究顯示,DRD3受體基因及 5-HT轉(zhuǎn)運啟動子基因多態(tài)性與攻擊行為存在關(guān)聯(lián),其可能參與攻擊行為的調(diào)節(jié)。Manuck等[15]的研究顯示,單胺氧化酶A(MAOA)基因啟動子內(nèi)30 bp長度的VNTR基因座(MAOA-uVNTR)多態(tài)性與攻擊行為及沖動行為存在關(guān)聯(lián),具有2、3等位基因群體比具有1、4等位基因群體更容易產(chǎn)生攻擊及沖動行為。Aluja等[16]發(fā)現(xiàn)雄性激素受體基因中較少的CAG重復和較多的GGN重復更容易產(chǎn)生攻擊行為。而Westberg等[17]發(fā)現(xiàn)雌激素受體α基因二核苷酸重復序列多態(tài)性與女性攻擊行為存在關(guān)聯(lián)。Vevera等[18]對47例無精神障礙的男性攻擊行為犯罪者及43例健康對照組的 3 個兒茶酚氧化酶 (catechol-O-methyltransferase,COMT)基因多態(tài)性進行了檢測,結(jié)果顯示,沖動暴力犯罪與COMT基因Ala146Val多態(tài)性存在相關(guān)(P=0.017),從而支持COMT與無精神疾病的攻擊行為存在密切相關(guān)性??梢?,攻擊行為有著相應的遺傳學基礎,但具體的遺傳機制還有待進一步的研究。有研究顯示,低水平5-HT與非預謀的暴力犯罪有關(guān),而高水平5-HT與有預謀的犯罪有關(guān)[5],由此可見主動型攻擊行為與被動型攻擊行為可能有著不同的生物學基礎,研究時應區(qū)別對待。
D6S1043、D12S391基因座分別定位與人類6號染色體q15區(qū)域及12號染色體,其遺傳遵循孟德爾遺傳定律,突變率低,在人體不同組織中其STR分型一致,擴增容易,電泳分型準確,重復性好[19]。對D6S1043、D12S391基因座與主動攻擊行為進行關(guān)聯(lián)性研究,可以篩選出與主動攻擊行為相關(guān)聯(lián)的相應染色體區(qū)域,對于進一步尋找主動攻擊行為相關(guān)基因有著重要的意義。本研究中,研究組與對照組基因型頻率分布均符合Hardy-Weinberg平衡,表明本研究對群體基因頻率的估計較為可靠,能夠代表各自群體。
本研究結(jié)果顯示,STR基因座D6S1043的基因型12-19與主動攻擊行為存在關(guān)聯(lián),攜帶D6S1043基因座基因型12-19的個體發(fā)生主動攻擊行為的危險性是未攜帶此基因型個體的 7.511倍(OR=7.511,95%CI:2.084 ~27.066),從而推斷 D6S1043 基因座的基因型12-19可能是與主動攻擊行為發(fā)生相關(guān)的易感基因型或與主動攻擊行為相關(guān)的易感基因存在連鎖。楊春等[11]曾研究了15個STR基因座與沖動暴力(被動攻擊)行為的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)THO1基因座等位基因10、TPOX基因座等位基因11與沖動暴力行為的發(fā)生有關(guān),但其研究的15個STR基因座并不包括D6S1043與D12S391兩個基因座。D6S1043基因座的等位基因及D12S391基因座的等位基因與基因型在兩個群體中的分布均未發(fā)現(xiàn)存在顯著差異,其確定的結(jié)論還需要更多研究數(shù)據(jù)的支持。
本研究結(jié)果提示:D6S1043基因座的基因型12-19可能與主動攻擊行為存在關(guān)聯(lián),在6號染色體上可能存在與主動攻擊行為相關(guān)的基因。因本研究樣本例數(shù)有限,其結(jié)論需要更多的研究數(shù)據(jù)進一步印證。同時,本研究僅對男性主動攻擊行為與D6S1043、D12S391基因座進行了關(guān)聯(lián)研究,女性攻擊行為與D6S1043、D12S391基因座相關(guān)等位基因及基因型的關(guān)聯(lián)情況還有待進一步的研究。下一步的研究將在進一步增加研究樣本的基礎上,對人類染色體6q15區(qū)域進行高密度遺傳標記精細定位,進而篩查出主動攻擊行為的易感基因。
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