許曉巖 楊媛華 翟振國 龐寶森 王 辰
(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院北京呼吸疾病研究所,北京100020;3.衛(wèi)生部北京醫(yī)院北京呼吸疾病研究所,北京100730)
肺血栓栓塞癥(pulmonary thromboembolism,PTE)和下肢深靜脈血栓形成(deep venous thrombosis,DVT)是靜脈血栓癥(venous thromboembolism,VTE)的2個不同階段。目前認(rèn)為VTE是由于遺傳和(或)環(huán)境異常造成的一種多基因、多因素疾病。其中凝血系統(tǒng)基因多態(tài)性是研究方向之一。凝血因子ⅩⅢ,簡稱因子ⅩⅢ(FⅩⅢ)基因單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)與疾病關(guān)系的研究[1-5]顯示,A 亞基 Val34Leu(100G/T)多態(tài)性中突變等位基因T可能對心腦血管疾病和VTE具有保護作用,但我國對此的研究資料有限。關(guān)于B亞基His95Arg(8259A/G)多態(tài)性的資料不多,有研究[6]顯示其突變等位基因 G可能與 A亞基Val34Leu多態(tài)性中的T等位基因有協(xié)同作用,顯著降低心肌梗死的危險,但據(jù)報道[7],此突變會增加DVT的風(fēng)險,未見其與PTE關(guān)系的報道,中國人中更未見該多態(tài)性的研究。本研究利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)-限制性片段長度多態(tài)性(restricted fragment length polymorphisms,RFLP)技術(shù),在中國漢族人群中對FⅩⅢ A亞基 Val34Leu和 B亞基His95Arg多態(tài)性與PTE的關(guān)系進行探討。
采用病例-對照研究。病例組來自2002年6月到2007年2月在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院呼吸科確診的PTE患者114例。所有病例均按照中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會制定的《肺血栓栓塞癥的診斷與治療指南(草案)》[8]的標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)核素肺通氣/灌注掃描(V/Q)高度可能和/或螺旋CT肺動脈造影(computed tomography pulmonary angiography,CTPA)見血栓直接征象確診PTE。對照組為與PTE患者1∶1配對的114例健康對照。對照組與PTE患者同為漢族,性別相同,年齡近似(±2歲),既往無DVT、PTE病史,與PTE患者無血緣關(guān)系,無心、腦、肺、腎、血液、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病。主要來自門診體檢者和健康志愿者。對研究對象遵守醫(yī)學(xué)倫理學(xué)的一般原則。
1)標(biāo)本采集:采空腹靜脈血4 mL,EDTA抗凝。
2)DNA制備:采用低滲溶血法從新鮮全血中分離白細(xì)胞。采用酚-氯仿-異戊醇法提取DNA,用滅菌純水調(diào)整DNA濃度在0.1 μg/μL左右,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
3)FⅩⅢ A亞基 Val34Leu基因多態(tài)性:采用PCR-RFLP聯(lián)合聚丙烯胺凝膠電泳(PAGE)檢測FⅩⅢ A亞基Val34Leu多態(tài)性。
參照文獻[9]的引物。引物1:5'-CATGCCTTTTCTGTTGTCTTC-3';引物 2:5'-TACCTTGCAGGTTGACGCCCCGGGGCACTA-3',其中引物2將3'端第二個堿基由胞嘧啶(C)換成了胸腺嘧啶(T),從而引入了一個限制性內(nèi)切酶DdeⅠ的酶切位點。在基因文庫(GenBank)中進行核對并尋找相應(yīng)序列。在eppendorf梯度核酸擴增儀進行熱循環(huán)。25 μL PCR反應(yīng)體系:樣品DNA(0.1 μg/ μL)1.0 μL,dNTP 混合物(各 2.5 mmol/L)2.0 μL,引物(50 mmol/L)各 0.2 μL,Ex Taq DNA 聚合酶(大連寶生物工程公司,5U/ μL)0.2 μL,10×反應(yīng)緩沖液(含Mg2+)2.5 μL,滅菌雙蒸水 18.9 μL。PCR 反應(yīng)條件:預(yù)變性95℃ 2 min;變性95℃ 30 s,復(fù)性58℃45 s,延伸72℃ 30 s,循環(huán)35次;后延伸:72℃ 5 min。2%瓊脂糖凝膠電泳分析PCR產(chǎn)物。
取 PCR 擴增產(chǎn)物 8 μL,限制性內(nèi)切酶 DdeⅠ1 μL(紐英倫生物技術(shù)有限公司,10U),緩沖液1 μL,制成混合物,37℃水浴4 h。12%PAGE,分析酶切產(chǎn)物。
4)FⅩⅢ B亞基 His95Arg基因多態(tài)性:采用PCR-RFLP聯(lián)合瓊脂糖凝膠電泳檢測FⅩⅢ B亞基His95Arg多態(tài)性。
參照Reiner等[6]設(shè)計的引物。引物1:5'-AAAGACAAGCTTAGTTTCATCATT-3';引物2:5'-TCTTCAGTTTAGGAAATGATTCTTAT-3'。在基因文庫(GenBank)中進行核對并尋找相應(yīng)序列。在eppendorf梯度核酸擴增儀進行熱循環(huán)。25 μL PCR反應(yīng)體系:樣品DNA(0.1 μg/ μL)1.0 μL,dNTP 混合物(各 2.5 mmol/L)2.0 μL,引物(50 mmol/L)各 0.2 μL,Ex Taq DNA 聚合酶(大連寶生物工程公司,5U/ μL)0.2 μL,10×反應(yīng)緩沖液(含Mg2+)2.5 μL,滅菌雙蒸水 18.9 μL。PCR 反應(yīng)條件:預(yù)變性95℃ 2 min;變性95℃ 30 s,復(fù)性58℃30 s,延伸72℃ 30 s,循環(huán)35次;后延伸:72℃ 5 min。2%瓊脂糖凝膠電泳分析PCR產(chǎn)物。
取 PCR 擴增產(chǎn)物 8 μL,限制性內(nèi)切酶 NsiⅠ1 μL(紐英倫生物技術(shù)有限公司,10U),緩沖液1 μL,制成混合物,37℃水浴4 h。2% 瓊脂糖凝膠電泳分析酶切產(chǎn)物。
采用SPSS 11.5統(tǒng)計軟件建立數(shù)據(jù)庫并進行數(shù)據(jù)整理與分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,計數(shù)資料以構(gòu)成比或率表示。基因頻率采用基因計數(shù)法計算,基因型分布是否符合Hardy-Weinberg遺傳平衡定律及兩組間等位基因頻率的差異比較采用χ2檢驗;兩組間計算比數(shù)比(OR)和95%的可信區(qū)間(CI)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
PTE組和對照組各114例,其中每組男性70例,女性44例。2組平均年齡均為55歲(表1)。
表1 PTE組和對照組基本情況比較Tab.1 The age and sex of PTE patients and 114 healthy controls
1)FⅩⅢA亞基Val34Leu多態(tài)性:PCR擴增出1條含F(xiàn)ⅩⅢ A亞基Val34Leu多態(tài)性位點的DNA片段,長192 bp(圖1)。經(jīng)限制性內(nèi)切酶DdeⅠ酶切后,野生型(GG)沒有酶切位點,不被切割,仍為192bp 1個片段;雜合型(GT)呈192bp、161bp和31bp 3個片段;未見突變型(TT)。由于31bp片段短,不易觀察,故主要區(qū)分192bp和161bp 2個片段(圖2)。
2)FⅩⅢB亞基His95Arg多態(tài)性:PCR擴增出1條含F(xiàn)ⅩⅢB亞基His95Arg多態(tài)性位點的DNA片段,長264bp(圖3)。經(jīng)限制性內(nèi)切酶NsiⅠ酶切后,野生型(AA)呈129bp和135bp 2個片段;雜合型(AG)呈264bp、129bp和135bp 3個片段;未見突變型(GG)。由于129 bp和135bp 2個片段僅相差6個bp,2%的瓊脂糖凝膠電泳不能區(qū)分,僅呈1條條帶(圖4)。
圖1 PCR擴增出一條含F(xiàn)ⅩⅢA亞基Val34Leu多態(tài)性位點的DNA片段,長192 bpFig.1 The polymerase chain reaction(PCR)was used to amplify a 192-bp fragment from the factorⅩⅢA subunit gene
圖4 經(jīng)限制性內(nèi)切酶NsiⅠ酶切后Fig.4 The PCR product was digested with Nsi I
1)FⅩⅢA亞基Val34Leu多態(tài)性:PTE組和對照組均未檢測到突變純合子(TT),并且 GG和 GT基因型在2組中分布相同,GG型113(99.1%),GT型1(0.9%),等位基因G和T的頻率分別0.996,0.004(表2)?;蛐头植季螲ardy-Weinberg平衡。
2)FⅩⅢ B亞基His95Arg多態(tài)性:PTE組,F(xiàn)ⅩⅢB亞基His95Arg多態(tài)性AA、AG、GG基因型的分布頻數(shù)分別為111(97.4%)、3(2.6%)、0(0);等位基因A和G的頻率分別0.987,0.013。對照組 AA、AG、GG基因型的分布頻數(shù)分別為104(91.2%)、10(8.8%)、0(0)。等位基因A和G的頻率分別0.956,0.044。對2組不同基因型實際頻數(shù)和期望頻數(shù)分別做χ2檢驗,差異無統(tǒng)計學(xué)意義,基因型分布均符合 Hardy-Weinberg平衡。2組均未檢測到突變純合子(GG)。2組間基因型的分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=3.997,P=0.046)。2組間等位基因的分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=3.880,P=0.049),PTE 組 G 等位基因分布顯著低于對照組(表3)。相對于AA基因型而言,AG基因型有減低 PTE發(fā)生危險的趨勢(OR=0.281,P=0.046)。
表2 FⅩⅢA亞基Val34Leu多態(tài)性基因型頻率和等位基因頻率Tab.2 FⅩⅢ A Val34Leu(100G/T)polymorphisms n(%)
表3 FⅩⅢB亞基His95Arg多態(tài)性基因型頻率和等位基因頻率Tab.3 FⅩⅢ B His95Arg(8259A/G)polymorphisms n(%)
凝血因子ⅩⅢ,簡稱因子ⅩⅢ(FⅩⅢ)是機體凝血瀑布反應(yīng)的最后一個酶,又稱纖維蛋白穩(wěn)定因子。血漿中的FⅩⅢ 以酶原形式存在,呈四聚體結(jié)構(gòu)(A2B2),即2個A亞基和2個B亞基組成,其中A亞基具有轉(zhuǎn)谷氨酸酶活性,B亞基起載體作用。血漿中的FⅩⅢ活化為FⅩⅢa需要2步,第1步為凝血酶裂解A亞基精氨酸(Arg)37-甘氨酸(Gly)38鍵;第2步為B亞基從A亞基分離,使A亞基的半胱氨酸活性位點暴露。
FⅩⅢ A亞基 Val34Leu(100G/T)多態(tài)性與FⅩⅢB亞基His95Arg(8259A/G)多態(tài)性位于編碼區(qū),造成了氨基酸的置換,可能影響了FⅩⅢ 的活化,進一步影響纖維蛋白凝塊的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性[10]。
FⅩⅢ A亞基 Val34Leu(100G/T)多態(tài)性是指F13A基因的2號外顯子發(fā)生G→T的點突變,使34號密碼子所編碼的氨基酸由纈氨酸變?yōu)榱涟彼?Val34Leu)。這一多態(tài)性位點距凝血酶對FⅩⅢ 的活化部位僅3個氨基酸。現(xiàn)有的研究發(fā)現(xiàn)這一突變不影響FⅩⅢ的血漿水平,但使凝血酶對FⅩⅢ 的活化速度,在34Leu明顯快于野生型34Val,使纖維蛋白較快發(fā)生交聯(lián),從而使血小板黏附下降,終止凝血過程,導(dǎo)致纖維蛋白凝塊結(jié)構(gòu)改變,穩(wěn)定性下降[11-15]。關(guān)于FⅩⅢA亞基Val34Leu多態(tài)性與VTE的關(guān)系國外有多篇報道。但對于T等位基因是否對VTE有保護作用,所得出的結(jié)論不一。2項Meta分析研究[4-5]中關(guān)于該多態(tài)性位點與VTE關(guān)系的研究,認(rèn)為T等位基因?qū)TE起保護作用。另外,文獻[16]報道FⅩⅢA亞基Val34Leu多態(tài)性存在明顯的種族差異。這一多態(tài)性在美洲印第安人最高(51.2%),西方白色人種次之(44.3%),黑色人種也較常見(28.9%),而在日本人中最低(2.5%)。
我們的研究僅在PTE組和對照組中各檢測到1例FⅩⅢA亞基Val34Leu突變雜合子,即GT基因型,2組中基因型分布及等位基因頻率相同。T等位基因在中國漢族人群中少見,基因頻率為0.004,與以往的研究[17]相符。說明FⅩⅢ A亞基Val34Leu多態(tài)性可能對中國漢族人群PTE的發(fā)生影響很小;也進一步體現(xiàn)了基因多態(tài)性的地區(qū)和種族差異。說明盡管生活環(huán)境、習(xí)慣及其他因素在疾病的發(fā)生過程中起著重要作用,但不同種族在遺傳背景上的差異也是導(dǎo)致疾病易感性不同以及臨床表現(xiàn)不盡相同的一個重要因素。
FⅩⅢB亞基His95Arg(8259A/G)多態(tài)性是指F13B基因8259位點A→G突變,該突變位于3號外顯子上,導(dǎo)致FⅩⅢB亞基95位組氨酸(His)被精氨酸(Arg)替代。3號外顯子編碼FⅩⅢ B亞基的第2個Sushi域,該域參與 A、B亞基的結(jié)合。Komanasin等[7]在 Leeds(214 例患者-116 例 DVT、98 例 PTE,247例對照)和LETS(471例DVT,472例對照)兩項病例對照研究中探討FⅩⅢ B亞基His95Arg多態(tài)性與VTE的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)突變雜合子AG增加VTE的危險,OR值(95%CI)分別為1.6(1.0~2.6)和1.4(1.0~2.0)。Reiner等[6]一項關(guān)于女性心肌梗死(MI)發(fā)生危險性的研究,未發(fā)現(xiàn)FⅩⅢ B亞基His95Arg多態(tài)性與MI相關(guān),但G等位基因與FⅩⅢA亞基Val34Leu多態(tài)性中的T等位基因有協(xié)同作用,在T等位基因攜帶者中,G等位基因顯著降低MI的危險,并能降低雌激素替代治療者發(fā)生MI的危險。
本研究首次在中國漢族人群中探討FⅩⅢB亞基His95Arg多態(tài)性,PTE組和對照組均未發(fā)現(xiàn)突變純合子(GG)。對照組 AA、AG基因型分別為 104(91.2%)、10(8.8%),PTE 組 AA、AG 基因型分別為111(97.4%)、3(2.6%),AG基因型在PTE組檢出較少(P=0.046),相對于AA基因型而言,AG基因型有減低PTE發(fā)生危險的趨勢(OR=0.281),但95%CI在0.075~1.050,進一步增大樣本量,有望得到陽性結(jié)果。這與Komanasin等[7]得出的結(jié)論不符,考慮可能與疾病類型及人種、地區(qū)不同有關(guān)。對于FⅩⅢ B亞基His95Arg多態(tài)性的研究資料有限,有待更多的研究闡述其與血栓性疾病的關(guān)系。
中國漢族人群中,F(xiàn)ⅩⅢ A亞基Val34Leu(100C/T)多態(tài)性少見,該多態(tài)性可能對中國漢族人群PTE的發(fā)生影響很小。中國人群中存在FⅩⅢ B亞基His95Arg(8259A/G)多態(tài)性。健康對照組中AA、AG、GG 3種基因型的分布為104(91.2%)、10(8.8%)、0(0),G等位基因的頻率為0.044?;蛐头植季螲ardy-Weinberg平衡。突變雜合子AG基因型有減低PTE發(fā)生危險的趨勢。
[1]Voetsch B,Loscalzo J.Genentic determinants of artierial thrombosis[J].Thromb Vasc Biol,2004,24:226-229.
[2]Voko Z,Bereczky Z,Katona E,et al.FactorⅩⅢ Val34Leu variant protects against coronary artery disease:A metaanalysis[J].Thromb Haemost,2007,97(3):458-463.
[3]Shafey M,Anderson J L,Scarvelis D,et al.FactorⅩⅢVal34Leu variant and the risk of myocardial infarction-A metaanalysis[J].Thromb Haemost,2007,97(4):635-641.
[4]Wells P S,Anderson J L,Scarvelis D K,et al.FactorⅩⅢVal34Leu variant is protective against venous thromboembolism:a HuGE review and Meta-Analysis[J].Am J Epidemiol,2006,164(2):101-109.
[5]Gohil R,Peck G,Sharma P.The genetics of venous thromboembolism.A meta-analysis involving approximately 120,000 cases and 180,000 controls[J].Thromb Haemost,2009,102(2):360-370.
[6]Reiner A P,Heckbert S R,Vos H L,et al.Genetic variants of coagulation factorⅩⅢ,postmenopausal estrogen therapy,and risk of nonfatal myocardial infarction[J].Blood,2003,102(1):25-30.
[7]Komanasin N,Catto A J,F(xiàn)uters T S,et al.A novel polymorphism in the factorⅩⅢ B-subunit(His95Arg):relationship to subunit dissociation and venous thrombosis[J].J Thromb haemost,2005,3(11):2487-2496.
[8]中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會.肺血栓栓塞癥的診斷與治療指南(草案)[J].中華結(jié)核和呼吸雜志,2001,24:259-264.
[9]Kangsadalampai S, Board P G. The Val34Leu polymorphism in the a subunit of coagulation factorⅩⅢcontributes to the large normal range in activity and demonstrates that the activation peptide plays a role in catalytic activity[J].Blood,1998,92(8):2766-2770.
[10]ScottE M, Ariёns R, GrantP J. Genetic and Environmental Determinants of Fibrin Structure and Function:Relevance to Clinical Disease[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2004,24(19):1558-1566.
[11]Balogh I,Szoke G,Karpati L,et al.Val34Leu polymorphism of plasma factor Ⅹ Ⅲ:biochemistry and epidemiology in familial thrombophilia[J].Blood,2000,96(17):2479-2486.
[12]Ariens R A,Philippou H,Nagaswami C,et al.The factorⅩⅢV34L polymorphism accelerates thrombin activation of factorⅩⅢ and affects cross-linked fibrin structure[J].Blood,2000,96(3):988-995.
[13]Ariens R A,Lai T S,Weisel J W,et al.Role of factorⅩⅢin fibrin clot formation and effects of genetic polymorphisms[J].Blood,2002,100(3):743-754.
[14]Shemirani A H,Haramura G,Bagoly Z,et al.The combined effect of fibrin formation and factorⅩⅢ A subunit Val34Leu polymorphism on the activation of factorⅩⅢ in whole plasma[J].Biochim Biophys Acta,2006,1764(8):1420-1423.
[15]Bagoly Z,Koncz Z,Hársfalvi J,et al.FactorⅩⅢ,clot structure,thrombosis[J].Thromb Res,2012,129(3):382-387.
[16]Attié-Castro FA,Zago M A,Lavinha J,et al.Ethnic heterogeneity of the factorⅩⅢ Val34Leu polymorphism[J].Thromb Haemost,2000,84(4):601-603.
[17]鄭紅,賀穎,連建華,等.深靜脈血栓形成患者凝血因子III Val34Leu基因多態(tài)性檢測[J].鄭州大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2006,41(2):280-282.