[摘要] 目的 通過檢測谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶M1(glutathione S-transferase M1, GSTM1)的基因缺失,探討其與老年性白內(nèi)障發(fā)病關(guān)系。方法 對105例老年性白內(nèi)障患者和60例健康人利用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)測定外周血的GSTM1基因;白內(nèi)障患者組同時取白內(nèi)障晶狀體囊膜上皮細(xì)胞進行GSTM1基因檢測。 結(jié)果 白內(nèi)障患者GSTM1基因缺失率達(dá)64.8%,顯著高于對照組的48.3%(P<0.05);外周血單個核細(xì)胞GSTM1基因缺失率64.8%,晶狀體囊膜上皮細(xì)胞GSTM1基因缺失率66.7%,二者之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 GSTM1基因缺失者患白內(nèi)障的危險性高于GSTM1基因攜帶者,提示GSTM1基因缺失很可能是老年人易患白內(nèi)障的遺傳因素之一。
[關(guān)鍵詞] 谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶;老年性白內(nèi)障;基因缺失
[中圖分類號] R776.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-0742(2014)09(c)-0053-02
白內(nèi)障是目前致盲性最高的眼病之一,以老年性白內(nèi)障最為常見[1]。目前老年性白內(nèi)障發(fā)病機理尚不明確,可能自由基引起的超氧化反應(yīng)對白內(nèi)障發(fā)病有關(guān)[2-3]。谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶(GST)是一組多功能蛋白,其同工酶在代謝外來化學(xué)物,特別是親電子物、藥物的轉(zhuǎn)化及對抗脂質(zhì)過氧化損傷等方面有重要作用。GST同工酶有α、μ、π等型[4],其中μ在代謝化學(xué)致癌物、解除各種親電子毒性上基質(zhì)特異性最強。μ中的M1在人群中存在表型差異,其表型差異由基因缺失所致,GSTM1基因缺失表現(xiàn)為其酶活性缺失與老年性白內(nèi)障有關(guān)[5-9]。該實驗2013年8月—2014年4月通過檢測老年白內(nèi)障患者GSTM1基因,旨在探討GSTM1基因缺失與老年性白內(nèi)障發(fā)病關(guān)系,現(xiàn)報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選擇明確診斷老年性白內(nèi)障在該院行白內(nèi)障手術(shù)的患者105例,男56例,女49例,平均年齡(70.6±10.4)歲;將60例健康體檢者作為對照組,男30例,女30例,平均年齡(69.2±11.6)歲,對照組無白內(nèi)障及其他眼病史。
1.2 方法
標(biāo)本收集:將患者組手術(shù)摘除的晶狀體囊膜用無菌BSS清洗后-80 ℃保存。抽取患者組和對照組2~3 mL靜脈血(EDTA-K2抗凝),與等量Hank's液混和后2 000 rpm離心20 m,提取單個核細(xì)胞加入5倍體積Hank's液,1 500 rpm離心10 m,洗滌兩次后離心棄上清-80 ℃保存。
提取RNA:將晶體囊膜及血細(xì)胞標(biāo)本復(fù)融致室溫,加入1 mL Trizol液混勻(晶體囊膜要磨碎)放置10 m;加入200 uL氯仿混勻10 m;4 ℃13 000 rpm離心15 m取上層液移入另一離心管,加入等體積異丙醇混勻10 m;4 ℃13 000 rpm離心15 m吸棄上清加入1 mL 75%的乙醇清洗,4 ℃8 000 rpm離心10 m吸棄上清,重復(fù)一遍后干燥5 m加入適量DEPC水待用。
合成c-DNA及GSTM1測定:逆轉(zhuǎn)錄試劑及引物均來自廣州達(dá)安基因生物技術(shù)公司。采用ROCH Light Cycler型實時熒光定量PCR儀,按試劑說明設(shè)定好參數(shù)后進行c-DNA合成及GSTM1檢測。
1.3 統(tǒng)計方法
應(yīng)用SPSS16.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析,實驗各組間GSTM1基因缺失率的比較均采用χ2檢驗,正態(tài)分布的資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示。
2 結(jié)果
2.1 白內(nèi)障組與對照組的一般情況
兩組年齡、性別比較,二者差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),說明兩組患者基本情況無差異。
2.2白內(nèi)障組與對照組的GSTM1基因缺失率比較
白內(nèi)障患者GSTM1基因缺失率顯著高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 白內(nèi)障組與對照組GSTM1基因攜帶和缺失率比較
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注:與對照組比較:★P<0.05。
2.3 白內(nèi)障患者外周血單個核細(xì)胞與晶狀體囊膜上皮細(xì)胞GSTM1基因缺失率比較
兩組經(jīng)比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表2。
表2 外周血單個核細(xì)胞與晶狀體囊膜上皮細(xì)胞GSTM1基因缺失率
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注:晶狀體囊膜上皮細(xì)胞比較:★P>0.05。
3 討論
白內(nèi)障的形成與自由基有關(guān)[10],急劇的氧化應(yīng)力導(dǎo)致細(xì)胞機能障礙,細(xì)胞代謝和一些外部因子均可使細(xì)胞形成自由基,這些自由基會毒害細(xì)胞,特別是富含不飽和脂肪酸的細(xì)胞膜對氧化反應(yīng)最敏感。通常晶體本身有一個完善的抗氧化防御系統(tǒng)[11],能有效地清除各種原因產(chǎn)生的自由基,其中還原型谷胱甘肽(GSH)是晶體中最重要的抗氧化劑之一含量較高,能捕捉晶體內(nèi)產(chǎn)生的自由基,GSH解毒作用很大程度依賴GST同工酶的催化作用,GST同工酶中GSTM1的基質(zhì)特異性最強,隨著年齡的老化GST M1可能缺失,表現(xiàn)為GSTM1酶活性失活,使自由基與體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)之間失衡,產(chǎn)生氧化應(yīng)力攻擊細(xì)胞膜,使脂質(zhì)過氧化、損傷DNA和胞內(nèi)蛋白質(zhì),導(dǎo)致晶狀體混濁形成白內(nèi)障。
徐美芳等[6]和皮靜波等[12]等檢測老年性白內(nèi)障患者外周血中的GSTM1基因,結(jié)果顯示老年性白內(nèi)障的發(fā)病與GSTM1基因缺失密切相關(guān)。該研究顯示白內(nèi)障患者外周血中的GSTM1基因的缺失率為64.8%,對照組外周血中的GSTM1基因的缺失率為48.3%,白內(nèi)障患者外周血中的GSTM1基因的缺失率顯著高于對照組 (P<0.05), 與徐美芳等[6]和皮靜波等[12]研究結(jié)果相同,表明GSTM1基因缺失可能與老年性白內(nèi)障發(fā)病相關(guān);為了避免不同組織間GSTM1的差異,該研究對外周血單個核細(xì)胞和晶狀體囊膜上皮細(xì)胞的GSTM1的基因缺失率進行了對比,二者分別為64.8%和66.7%,差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (P>0.05),表明晶體上皮細(xì)胞與外周血單個核細(xì)胞中GSTM1基因具有一致性。即使晶體在胚胎發(fā)生、發(fā)育過程與周圍環(huán)境隔絕,具有特殊性,但晶體上皮細(xì)胞DNA與外周血單個核細(xì)胞相同,可以適用于基因缺失率的比較。
綜上,目前多數(shù)研究已經(jīng)表明,老年性白內(nèi)障與晶體的氧化損傷密切相關(guān)。特別是分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,能從基因缺失角度上解釋白內(nèi)障產(chǎn)生的原因。該研究發(fā)現(xiàn),GSTM1基因缺失者患白內(nèi)障的危險性高于GSTM1基因攜帶者,提示GSTM1基因缺失很可能是老年人易患白內(nèi)障的遺傳因素之一。隨著研究的深入,可能更多白內(nèi)障相關(guān)基因被逐漸發(fā)現(xiàn),對于今后白內(nèi)障的預(yù)防和治療起到很大的幫助。
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(收稿日期:2014-06-22)