張超賢，郭李柯，郭曉鳳

新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院　1消化內(nèi)科　2口腔科，河南衛(wèi)輝 453100

3杭州市第六人民醫(yī)院肝病科，杭州 310014

?

環(huán)氧合酶- 2- 1195G/A和錳超氧化物歧化酶9Ala/Val基因多態(tài)性與高脂飲食的交互作用及其與潰瘍性結(jié)腸炎的關(guān)系

張超賢1，郭李柯2，郭曉鳳3

新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院1消化內(nèi)科2口腔科，河南衛(wèi)輝 453100

3杭州市第六人民醫(yī)院肝病科，杭州 310014

摘要：目的探討環(huán)氧合酶- 2- 1195G/A(COX- 2- 1195G/A)和錳超氧化物歧化酶9Ala/Val(MnSOD9Ala/Val)基因多態(tài)性與高脂飲食的交互作用及其與潰瘍性結(jié)腸炎(UC)的關(guān)系。方法采用病例-對照研究的方法，以750例UC患者及750例健康對照者的外周血白細(xì)胞為樣本，采用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)分析COX- 2- 1195G/A和MnSOD9Ala/Val基因多態(tài)性。結(jié)果UC組和對照組COX- 2- 1195G/A(A/A)基因型的分布頻率分別為49.07%和21.20%，MnSOD9Ala/Val(V/V)基因型的分布頻率分別為50.13%和22.40%，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)。COX- 2- 1195G/A(A/A)基因型(OR=3.5808，95%CI=1.8062～5.3478)和MnSOD9Ala/Val(V/V)基因型(OR=3.4828，95%CI=1.9137～5.5496)者患UC的風(fēng)險均顯著增加?；蛲蛔兊膮f(xié)同分析結(jié)果顯示，COX- 2- 1195G/A(A/A)/MnSOD9Ala/Val(V/V)基因型者在UC組和對照組中的分布頻率分別為40.67%和8.40%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，COX- 2- 1195G/A(A/A)/MnSOD9Ala/Val(V/V)基因型者患UC的風(fēng)險顯著增加(OR=7.5655，95%CI=4.1849～11.2037)。UC組高脂飲食率顯著高于對照組(49.73%比20.13%，P<0.01)，高脂飲食與COX- 2- 1195G/A(A/A)(γ=11.81821)和 MnSOD9Ala/Val(V/V)(γ=9.0107)基因型均有交互作用。結(jié)論COX- 2- 1195G/A(A/A)和MnSOD9Ala/Val(V/V)基因型及高脂飲食是UC的易患因素，基因多態(tài)性與高脂飲食的交互作用增加了UC的發(fā)病風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：潰瘍性結(jié)腸炎；環(huán)氧合酶- 2- 1195G/A；錳超氧化物歧化酶9Ala/Val；多態(tài)現(xiàn)象；高脂飲食

Interaction between the Polymorphisms of Cyclooxygenase- 2- 1195G/A，MnSOD9Ala/Val Genes and the High-fat Diets and Its Correlation with Ulcerative Colitis

ActaAcadMedSin，2015,37(1)：37-43

潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis，UC)是一類病因不明的胃腸道慢性非特異性炎癥，近年來其發(fā)病率不斷增加，已成為消化系統(tǒng)常見疾病和慢性腹瀉的主要病因[1]。UC病因和發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，目前認(rèn)為腸道黏膜炎癥介質(zhì)，如前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)、白細(xì)胞三烯及組胺等調(diào)節(jié)紊亂和自由基、脂質(zhì)過氧化反應(yīng)在UC發(fā)病中發(fā)揮重要作用，并與遺傳、飲食等因素密切相關(guān)[2- 3]。長期高脂飲食不僅可通過提高腸道次級膽汁酸含量，增加環(huán)氧合酶- 2(cyclooxygenase- 2，COX- 2)mRNA 穩(wěn)定性，刺激COX- 2 基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)PGE2合成，而且還可通過促進(jìn)自由基、脂質(zhì)過氧化反應(yīng)來參與UC的發(fā)生、發(fā)展[4- 5]。COX- 2為花生四烯酸轉(zhuǎn)化為PGE2代謝過程中的關(guān)鍵酶，能使已存在的炎癥放大或持久化，與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)[6]。錳超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase，MnSOD)主要存在于細(xì)胞的線粒體基質(zhì)內(nèi)，生物體使用的能源主要在線粒體內(nèi)產(chǎn)生，在能量合成過程中，氧化呼吸鏈的電子傳遞過程是機(jī)體內(nèi)自由基產(chǎn)生的最主要途徑，因此存在于線粒體基質(zhì)內(nèi)的MnSOD可首先清除這些自由基，以防止自由基的累積和擴(kuò)散，所以MnSOD對維持體內(nèi)自由基的平衡起關(guān)鍵作用，通過清除自由基、抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)而成為UC進(jìn)展的重要控制因素[7]。COX- 2、MnSOD基因均具有單核苷酸多態(tài)性位點，即1個單核苷酸多態(tài)性位點具有2或多個等位基因，不同等位基因編碼的COX- 2或MnSOD活性有差異[8- 9]。COX- 2或MnSOD基因的多態(tài)性可使機(jī)體對外界環(huán)境飲食因素(如高脂飲食)的反應(yīng)能力有所不同，這是決定機(jī)體腫瘤、炎癥性疾病易感性的一個重要因素。COX- 2、MnSOD基因多態(tài)性與UC易感性的研究日漸增多，但尚未見高脂飲食與上述基因多態(tài)性的聯(lián)合作用對UC易感性影響的報道。本研究探討了COX- 2- 1195G/A、MnSOD9Ala/Val基因多態(tài)性與高脂飲食的交互作用及其與UC的關(guān)系。

對象和方法

對象及資料收集2010年7月至2013年6月在新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院收治的UC患者750例，經(jīng)內(nèi)鏡結(jié)合病理學(xué)檢查均確診為UC。對照組750例為同期健康體檢人群，體檢顯示無腫瘤、其他自身免疫性及遺傳性疾病。收集所有受試者的人口學(xué)資料，吸煙、飲酒史、職業(yè)史和家族史。并根據(jù)飲食狀況分為低脂飲食和高脂飲食(飲食中脂肪的產(chǎn)熱量占總熱量百分比超過25%持續(xù)1年以上定義為高脂飲食)。

標(biāo)本采集所有受試者均抽取靜脈血2～3 ml，置乙二胺四乙酸鈉抗凝管，分離白細(xì)胞層。用QIAampDNA提取試劑盒(德國QIAgen公司)提取白細(xì)胞DNA，DNA置-30 ℃低溫冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

參考文獻(xiàn)COX- 2- 1195G/A多態(tài)性分析[10]，引物序列為：上游引物5’-TATCTCACCCTCACATCTC- 3’，下游引物5’-TCCTTACTAGCCCTTCATAG- 3’，由上海生工生物技術(shù)有限公司合成。PCR反應(yīng)體系包括：基因組DNA 1 μl，上下游引物各0.5 μl，Taq DNA聚合酶Mix液(Takara公司)25 μl。反應(yīng)條件為：94 ℃預(yù)變性5 min；94 ℃變性及55 ℃退火各45 s，72 ℃延伸30 s，40個循環(huán)；最后72 ℃延伸7 min。PCR產(chǎn)物長度為304 bp，經(jīng)Bio-Rad染色瓊脂糖凝膠電泳確認(rèn)擴(kuò)增結(jié)果后，以PvuII(NEB公司)酶切，37 ℃孵育4 h，取酶切產(chǎn)物4 μl經(jīng)Bio-Rad染色瓊脂糖凝膠電泳后，酶切產(chǎn)物放入紫外線凝膠成像儀觀測，可見3種帶型：AA純合子為304 bp的1條區(qū)帶，GG純合子為230 和74 bp的2條區(qū)帶，AG雜合子為304、74和230bp的3條區(qū)帶(圖1)。 MnSOD9Ala/Val多態(tài)性分析[11]，引物序列為：上游引物5’-CAGCCCAGCCTGCGTAGAC G- 3’，下游引物：5’-GCGTTGATGTGAGGTTCCAG- 3’，由上海生工生物技術(shù)有限公司合成。應(yīng)用TaKaRa PCR Am-plification Kit(大連寶生物工程有限公司)PCR 試劑盒在 25 μl PCR 反應(yīng)體系中進(jìn)行基因組 DNA 擴(kuò)增，包括模板 DNA 1 μl(10 mg/L)，10×PCR Buffer(含 3 mmol/L MgCl2)2.5 μl，dNTP Mixture 2 μl，TaKaRa Taq DNA 聚合酶0.125 μl(5 U/μl)，引物各 1 μl(0.5 μmol/L)，滅菌去離子水 17.375 μl。PCR反應(yīng)條件如下：93 ℃ 預(yù)變3 min；93 ℃變性1 min，66 ℃退火1 min，70 ℃延伸1 min，35 個循環(huán)；70 ℃延伸10 min。PCR 擴(kuò)增后的 MnSOD9Ala/Val基因片段為 172 bp，PCR反應(yīng)完成后，在 10 μl的PCR 反應(yīng)產(chǎn)物中加入10×Buffer 2 μl、100×牛血清白蛋白(BSA)0.2 μl、BsaW I酶0.5 μl(5 U/μl，美國新英格蘭生物公司)；滅菌去離子水 7.3 ml，酶切反應(yīng)總體系為20 μl，酶切反應(yīng)液放置于60 ℃恒溫干浴鍋溫育16 h進(jìn)行酶切。酶切產(chǎn)物經(jīng)3.5%瓊脂糖凝膠電泳(含0.5 μg/ml 溴乙啶)，電泳緩沖液為0.5×TBE，在80 V電壓下電泳 40 min。MnSOD9Ala/Val(AA)純合子基因型個體顯示1條88 bp長的DNA片段，MnSOD9Ala/Val(VV)純合子基因型個體顯示1條172 bp長的DNA片段，而MnSOD9Ala/Val(AV)雜合子基因型個體則顯示2條長度分別為88和172 bp的DNA片段(圖2)。

M：Marker；1，2：A/A；3，4：G/G；5，6：A/G

圖 1COX- 2- 1195G/A基因PCR 產(chǎn)物檢測

Fig 1Electrophoretogram of PCR products of COX- 2- 1195G/A gene

統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件包，Hardy-Weinberg平衡檢驗研究樣本的群體代表性，以P>0.05為符合 Hardy-Weinberg規(guī)律。采用比值比(OR)和95%置信區(qū)間(95%CI)評價相對風(fēng)險，病例組和對照組之間的基因型頻率和等位基因頻率采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。采用條件Logistic回歸模型分析交互作用，根據(jù)交互作用模型和交互系數(shù)(γ=βeg/βe)判斷基因- 環(huán)境交互作用模型以及交互作用類型。判定依據(jù)(1)：γ>1，表示基因?qū)Νh(huán)境暴露的效應(yīng)有放大作用，正向交互作用；γ<1，表示基因?qū)Νh(huán)境暴露的效應(yīng)有減弱作用，負(fù)向交互作用；γ=1，表示基因?qū)Νh(huán)境暴露沒有交互作用。在病例對照研究中，γ為兩變量lgOR的比值。判定依據(jù)(2)：OReg=ORe×ORg為相乘模型，OReg>ORe×ORg為超相乘模型，OReg

結(jié)果

兩組間一般情況的比較UC組750例患者中，男467例，女283例，平均年齡(51.39±7.53)歲；對照組750名受試者中，男469人，女281人，平均年齡(51.37±6.26)歲；兩組在年齡、性別方面差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。UC組和對照組高脂飲食率分別為49.73%和20.13%，調(diào)整性別、年齡、飲酒和吸煙因素后，兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。UC組和對照組飲酒率分別為52.13%和23.73%，調(diào)整性別、年齡、飲食習(xí)慣和吸煙因素后，兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。UC組和對照組吸煙率分別為48.40%和75.73%，調(diào)整性別、年齡、高脂飲食和飲酒因素后，兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。

M：Marker；1，2：A/A；3，4：A/V；5，6：V/V

圖 2MnSOD9Ala/Val 基因PCR 產(chǎn)物檢測

Fig 2Electrophoretogram of PCR products of MnSOD9Ala/Val gene

COX- 2- 1195G/A基因型、等位基因頻率及相關(guān)遺傳模型關(guān)聯(lián)分析經(jīng)Hardy-Weinberg平衡檢驗，COX- 2- 1195G/A各基因型在對照組中的分布均符合Hardy-Weinberg 規(guī)律(P>0.05)。COX- 2- 1195G/A(GG+GA)基因型(50.93%比78.80%，P<0.01)和COX- 2- 1195G/A(AA)基因型(49.07%比21.20%，P<0.01)在UC組和對照組的比率差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。等位基因A在UC組與對照組的比率分別為64.20%和46.73%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；經(jīng)性別、年齡、飲食習(xí)慣、飲酒和吸煙狀況調(diào)整后的OR值為2.0440。顯性和隱性兩種遺傳模型分析結(jié)果顯示：在隱性模型中，兩位點的不同基因型在UC組和對照組間的分布差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。

MnSOD9Ala/Val基因型、等位基因頻率及相關(guān)遺傳模型關(guān)聯(lián)分析經(jīng)Hardy-Weinberg平衡檢驗，MnSOD9Ala/Val各基因型在對照組中的分布均符合Hardy-Weinberg 規(guī)律(P>0.05)。MnSOD9Ala/Va(AA+AV)基因型(49.87%比77.60%，P<0.01)和MnSOD9Ala/Val(VV)基因型(50.13%比20.40%，P<0.01)在UC組和對照組的比率差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。等位基因V在UC組與對照組的比率分別為65.07%和47.67%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；經(jīng)性別、年齡、飲食習(xí)慣、飲酒和吸煙狀況調(diào)整后的OR值為2.0450。顯性和隱性兩種遺傳模型分析結(jié)果顯示：在隱性模型中，兩位點的不同基因型在UC組和對照組間的分布差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。

COX- 2- 1195G/A和MnSOD9Ala/Val基因多態(tài)性在UC發(fā)病中的交互作用COX- 2- 1195G/A(AA)/MnSOD9Ala/Val(VV)在UC組和對照組的分布分別為40.67%和8.40%，COX- 2- 1195G/A(AA)和 MnSOD9Ala/Val(VV)在UC發(fā)病中存在正向交互作用，交互系數(shù)γ1=β1*2/β2=7.3792，γ2=β1*2/β1=7.1607，均大于1，OR1*2>OR1×OR2為超相乘模型(表1)。

COX- 2- 1195G/A 基因多態(tài)性和高脂飲食在UC發(fā)病中的交互作用攜帶COX- 2- 1195G/A(GG+GA)基因高脂飲食者ORe為0.9640(95%CI：0.5913~1.8692)，單獨(dú)攜帶COX- 2- 1195G/A(AA)型的ORg為0.8335(95%CI：0.6328~1.8407)，兩者同時存在時，交互作用OReg為11.3944(95%CI：5.7291~15.48277)，交互系數(shù)γ=βeg/βe=11.8182>1，OReg>ORe×ORg為超相乘模型(表2)。攜帶MnSOD9Ala/Val(VV)者同時高脂飲食交互作用OReg為9.2584(95%CI：5.6108~14.5838)，交互系數(shù)γ=βeg/βe=9.0107>1，OReg>ORe×ORg為超相乘模型(表3)。

表 1　COX- 2- 1195G/A和MnSOD9Ala/Val基因多態(tài)性在UC發(fā)病中的交互作用

UC：潰瘍性結(jié)腸炎；a：按照性別、年齡、飲食習(xí)慣、飲酒和吸煙狀況調(diào)整；b：單純MnSOD9Ala/Val純合突變型暴露的OR值(OR1)；c：單純COX- 2- 1195G/A純合突變型暴露的OR值(OR2)；d：兩種基因純合突變型交互后的OR值(OR1*2)

UC：ulcerative colitis；a：adjusted according to gender，age，diet status，drinking status,and smoking status；b：ORvalue by simple MnSOD9Ala/Val homozygous mutants exposure(OR1)；c：ORvalue by simple COX- 2- 1195G/A homozygous mutants exposure(OR2)；d：ORvalue by two interacting genes in homozygous mutant(OR1*2)

表 2　COX- 2- 1195G/A基因多態(tài)性和高脂飲食在UC發(fā)病中的交互作用

a：按照性別、年齡、飲酒和吸煙狀況調(diào)整；b：單純高脂飲食暴露的OR值(ORe)；c：單純純合突變型暴露的OR值(ORg)；d：高脂飲食與純合突變型交互后的OR值(OReg)

a：adjusted according to gender，age，drinking status,and smoking status；b：ORvalue by simple high-fat diets exposure(ORe)；c：ORvalue by simple homozygous mutant type exposure(ORg)；d：ORvalue by the interaction between high-fat diets and homozygous mutant(OReg)

表 3　MnSOD9Ala/Val基因多態(tài)性和高脂飲食在UC發(fā)病中的交互作用

a：按照性別、年齡、飲酒和吸煙狀況調(diào)整；b：單純高脂飲食暴露的OR值(ORe)；c：單純純合突變型暴露的OR值(ORg)；d：高脂飲食與純合突變型交互后的OR值(OReg)

a：adjusted according to gender，age，drinking status,and smoking status；b：ORvalue by simple high-fat diet exposure(ORe)；c：ORvalue by simple homozygous mutant type exposure(ORg)；d：ORvalue by the interaction between high-fat diet and homozygous mutant(OReg)

討論

COX是合成各種前列素(prostaglandins，PGs)的關(guān)鍵酶。細(xì)胞膜中的磷脂在磷脂酶A催化下可釋放出花生四烯酸，后者在COX催化下形成前列腺素H2(prostaglandin H2，PGH2)。PGH2又分別在相應(yīng)PG異構(gòu)酶作用下合成PGE、前列腺素F(prostaglandin F，PGF)、前列腺素D(prostaglandin D，PGD)、前列腺素I(prostaglandin I，PGI)等。COX有COX- 1和COX- 2兩種同工酶，其中，COX- 1為結(jié)構(gòu)型酶，在人體內(nèi)廣泛持續(xù)表達(dá)，維持細(xì)胞的正常生理功能，對胃腸道具有保護(hù)作用；COX- 2為誘生型酶，是PGE2合成產(chǎn)生的關(guān)鍵酶，正常情況下不表達(dá)或表達(dá)很少，當(dāng)細(xì)胞受到刺激時其表達(dá)量迅速增加，從而合成多種過量的PGE2等前列腺素類物質(zhì)，最終導(dǎo)致紅、腫、熱、痛、充血、水腫、炎細(xì)胞浸潤等炎癥反應(yīng)，同時也使已存在的炎癥反應(yīng)擴(kuò)大化和持久化[12]。COX- 2的表達(dá)受基因的控制和環(huán)境因素的誘導(dǎo)，其表達(dá)和誘導(dǎo)表達(dá)水平均有顯著的個體差異。COX- 2基因位于染色體 lq25.2～q25.3，包括10個內(nèi)含子和9個外顯子，長83 kb。近年研究發(fā)現(xiàn)了一些COX- 2基因位點的遺傳多態(tài)性，包括-765G/C，-1195G/A和8473T/C位點，可能影響基因轉(zhuǎn)錄和 mRNA的穩(wěn)定性，從而影響個體中COX- 2的表達(dá)。COX- 2- 1195G/A多態(tài)性具有COX- 2- 1195G/A(G/G)、COX- 2- 1195G/A(G/A)和COX- 2- 1195G/A(A/A)3種基因型，國內(nèi)外已有研究報道認(rèn)為COX- 2- 1195G/A位點多態(tài)性與多種炎癥性、自身免疫性、腫瘤性疾病的易感性有關(guān)[13- 14]。本研究發(fā)現(xiàn)，COX- 2- 1195G/A(A/A)基因型者發(fā)生UC的風(fēng)險顯著增加，其OR為3.5808，95%CI為1.8276～5.1835，與上述研究結(jié)果一致。COX- 2- 1195G/A(A/A)基因型者易患UC的機(jī)制還不清楚，相關(guān)研究顯示COX- 2基因啟動子區(qū)包含許多重要的順式作用元件，包括c-AMP、核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear transcription factor-kappa B，NF-κB)、白細(xì)胞介素- 6(interleukin- 6，IL- 6)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)，-1195G/A變異并不影響這些轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點，而是創(chuàng)造了1個C-MYB結(jié)合位點，這種改變使COX- 2基因的轉(zhuǎn)錄活性增加。同時，COX- 2- 1195G/A多態(tài)性可影響COX- 2基因的表達(dá)，COX- 2- 1195G/A(A/A)基因型攜帶者COX- 2基因表達(dá)增加，可能會誘導(dǎo)炎癥出現(xiàn)，增加UC發(fā)生的危險性。

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)是一類廣泛存在于生物體內(nèi)的金屬酶，可催化超氧離子歧化為H2O2，而使體內(nèi)的超氧離子維持在一定水平。根據(jù)SOD中心金屬原子的不同可將其分為CuZnSOD、MnSOD、FeSOD、NiSOD和FeZnSOD等幾種。線粒體內(nèi)的氧化呼吸鏈?zhǔn)腔钚匝醮?reactive oxygen species，ROS)產(chǎn)生的主要場所，MnSOD是線粒體內(nèi)的主要酶性自由基清除劑，能將超氧陰離子歧化為過氧化氫和氧，對維持胞內(nèi)氧化還原平衡至關(guān)重要。MnSOD基因定位于6號染色體(6q25)，目前共發(fā)現(xiàn)4個功能多態(tài)性位點，研究最多的是位于第2外顯子的GCT/GTT點突變。現(xiàn)已證實，MnSOD基因第2外顯子GCT/GTT點突變引起MnSOD線粒體靶序列(MTS)第9位氨基酸替換，即丙氨酸(Ala)替換為絲氨酸(Val)，此時信號肽構(gòu)象由α-螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成β-折疊層結(jié)構(gòu)。α-螺旋的親水結(jié)構(gòu)有利于MnSOD向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)及酶的細(xì)胞內(nèi)定位，Val等位基因存在使該信號肽的一段成β-折疊，此構(gòu)象破壞信號肽的親水結(jié)構(gòu)從而不利于MnSOD向線粒體轉(zhuǎn)移，因此攜帶VV基因型的個體MnSOD活力可能比攜帶其他基因型的個體低[16]。研究證明，MnSOD基因多態(tài)性可增加氧化應(yīng)激相關(guān)疾病，如糖尿病視網(wǎng)膜病變、肺癌等的發(fā)病率[17- 18]。本研究結(jié)果顯示，MnSOD9Ala/Val(VV)與UC的發(fā)生有關(guān)，攜帶MnSOD9Ala/Val(VV)基因者患UC的風(fēng)險高于攜帶MnSOD9Ala/Val(AA+AV)的個體，與相關(guān)研究結(jié)果一致。

本研究還采用交互作用模型理論，探討了COX- 2- 1195G/A和MnSOD9Ala/Val基因多態(tài)性與高脂飲食的交互作用，及其對UC發(fā)生的意義。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，COX- 2- 1195G/A與MnSOD9Ala/Val突變型的交互作用增加了UC的發(fā)病風(fēng)險。COX- 2- 1195G/A(AA)和 MnSOD9Ala/Val(VV)基因型對UC的發(fā)生風(fēng)險有相互放大效應(yīng)，通過對飲食狀況的分析發(fā)現(xiàn)，高脂飲食患UC的風(fēng)險明顯高于低脂飲食者，高脂飲食與COX- 2- 1195G/A(AA)和MnSOD9Ala/Val(VV)基因型的交互作用OR值分別為11.3944、9.2584，γ值分別為11.8182、9.0107，均明顯大于1，提示COX- 2- 1195G/A(AA)和MnSOD9Ala/Val(VV)基因型與高脂飲食暴露在UC發(fā)生中均有正向交互作用，攜帶COX- 2- 1195G/A(AA)或/和MnSOD9Ala/Val(VV)基因型者高脂飲食的危害效應(yīng)更大。而兩基因型與高脂飲食暴露交互作用OReg均大于ORe×ORg，顯示上述兩純合突變基因與高脂飲食交互作用機(jī)制在UC發(fā)生中可能為超相乘模型。高脂飲食能促進(jìn)機(jī)體膽汁的分泌，膽汁中初級膽汁酸在腸道菌叢的作用下變成脫氧膽酸、石膽酸等次級膽酸，而膽汁酸,尤其是次級膽酸中脫氧膽酸可刺激正常黏膜上皮、炎癥細(xì)胞、轉(zhuǎn)化細(xì)胞COX- 2基因轉(zhuǎn)錄及其mRNA穩(wěn)定性增加，在其作用下，PGE2生成增多[19]。通常情況下，生物體內(nèi)的活細(xì)胞均可產(chǎn)生氧自由基，因存在著包括SOD在內(nèi)的自由基清除系統(tǒng)，可及時清除體內(nèi)過剩的自由基，維持自由基的動態(tài)平衡，長期高脂飲食的人血脂升高，脂質(zhì)代謝紊亂，心、肝、腎等實質(zhì)臟器氧化應(yīng)激增加[20]，氧自由基產(chǎn)生過多，過量氧自由基通過血液進(jìn)入腸黏膜細(xì)胞，使腸黏膜細(xì)胞發(fā)生脂質(zhì)過氧化及啟動新的自由基反應(yīng)。這可能是高脂飲食可單獨(dú)增加及與COX- 2- 1195G/A(AA)、MnSOD9Ala/Val(VV)發(fā)生交互作用聯(lián)合協(xié)同增加UC發(fā)生風(fēng)險的重要原因。

綜上，UC是涉及環(huán)境因子和多種基因相互作用的復(fù)雜過程，本研究結(jié)果顯示，攜帶COX- 2- 1195G/A和MnSOD9Ala/Val突變基因型的個體屬UC高危險人群，在UC防治方案中應(yīng)加以重視，雖然尚不能通過改變其UC易感的基因型來防治UC，但可以根據(jù)其與環(huán)境病因相互作用的特點，采取相應(yīng)的控制環(huán)境病因的措施，如低脂飲食或基因調(diào)控以達(dá)到有效預(yù)防UC的目的。

[1]Blonski W，Buchner AM，Lichtenstein GR. Treatment of ulcerative colitis[J]. Curr Opin Gastroenterol，2014，30(1)：84- 96.

[2]Al-Rejai SS，Abuohashish HM，Al-Enazi MM，et al.Protective effect of naringenin on acetic acid-induced ulcerative colitis in rats[J]. World J Gastroenterol，2013，19(34)：5633- 5644.

[3]Sakthivel KM，Guruvayoorappan C. Amentoflavone inhibits iNOS，COX- 2 expression and modulates cytokine profile，NF-κB signal transduction pathways in rats with ulcerative colitis[J]. Int Immunopharmacol，2013，17(3)：907- 916.

[4]Philip B，Roland CL，Daniluk J，et al.A high-fat diet activates oncogenic Kras and COX2 to induce development of pancreatic ductal adenocarcinoma in mice[J]. Gastroenterology，2013，145(6)：1449- 1458.

[5]Charradi K，Elkahoui S，Limam F，et al. High-fat diet induced an oxidative stress in white adipose tissue and disturbed plasma transition metals in rat：prevention by grape seed and skin extract[J]. J Physiol Sci，2013，63(6)：445- 455.

[6]Neeb L，Hellen P，Boehnke C，et al.IL- 1β stimulates COX- 2 dependent PGE2synthesis and CGRP release in rat trigeminal ganglia cells[J]. PLoS One，2011，6(3)：e17360.doi:10.1371/journal.pone.0017360.

[8]Daing A，Singh SV，Saimbi CS，et al. Cyclooxygenase 2 gene polymorphisms and chronic periodontitis in a North Indian population：a pilot study[J]. J Periodontal Implant Sci，2012，42(5)：151- 157.

[9]Ben-Zaken S，Eliakim A，Nemet D，et al. Increased prevalence of MnSOD genetic polymorphism in endurance and power athletes[J]. Free Radic Res，2013，47(12)：1002- 1008.

[10]Mittal M，Kapoor V，Mohanti BK，et al. Functional variants of COX- 2 and risk of tobacco-related oral squamous cell carcinoma in high-risk Asian Indians[J]. Oral Oncol，2010，46(8)：622- 626.

[11]Chen Y，Pei J. Possible risk modifications in the association between MnSOD Ala- 9Val polymorphism and breast cancer risk：subgroup analysis and evidence-based sample size calculation for a future trial[J]. Breast Cancer Res Treat，2011，125(2)：495- 504.

[12]Hsieh PS，Jin JS，Chiang CF，et al. COX- 2-mediated inflammation in fat is crucial for obesity-linked insulin resistance and fatty liver[J]. Obesity(Silver Spring)，2009，17(6)：1150- 1157.

[13]Talar-Wojnarowska R，Gasiorowska A，Olakowski M，et al. Role of cyclooxygenase- 2 gene polymorphisms in pancreatic carcinogenesis[J]. World J Gastroenterol，2011，17(36)：4113- 4117.

[14]Li F，Ren GS，Li HY，et al. A novel single nucleotide polymorphism of the cyclooxygenase- 2 gene associated with breast cancer[J]. Clin Oncol(R Coll Radiol)，2009，21(4)：302- 305.

[15]Bi N，Yang M，Zhang L，et al. Cyclooxygenase- 2 genetic variants are associated with survival in unresectable locally advanced non-small cell lung cancer[J]. Clin Cancer Res，2010，16(8)：2383- 2390.

[16]Tugcu V，Ozbek E，Aras B，et al.Manganese superoxide dismutase(Mn-SOD)gene polymorphisms in urolithiasis[J]. Urol Res，2007，35(5)：219- 324.

[17]葉林秀，楊茂平，邱紅，等.錳超氧化物歧化酶基因Ala9Val多態(tài)性與2型糖尿病視網(wǎng)膜病變的相關(guān)性[J]. 中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志，2008，25(4)：452- 454.

[18]Zejnilovic J，Akev N，Yilmaz H，et al. Association between manganese superoxide dismutase polymorphism and risk of lung cancer[J]. Cancer Genet Cytogenet，2009，189(1)：1- 4.

[19]吳學(xué)文，王邦茂.膽汁酸與胃腸道腫瘤的關(guān)系及作用機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 天津醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2004，10(S0)：46- 48.

[20]Ha AW，Na SJ，Kim WK. Antioxidant effects of fucoxanthin rich powder in rats fed with high fat diet[J]. Nutr Res Pract，2013，7(6)：475- 480.

·論著·

ZHANG Chao-xian1，GUO Li-ke2，GUO Xiao-feng3

1Department of Gastroenterology，2Department of Stomatology，the First Affiliated Hospital of

Xinxiang Medical University，Weihui，Henan 453100，China

3Department of Hepatology，the Sixth people’s Hospital of Hangzhou，Hangzhou 310014，China

Corresponding author：ZHANG Chao-xianTel：0373- 4404195，E-mail：nn21882001@aliyun.com

ABSTRACT：ObjectiveTo investigate the interaction of the polymorphisms of cyclooxygenase- 2- 1195G/A(COX- 2- 1195G/A)and manganese superoxide dismutase 9Ala/Val(MnSOD9Ala/Val)genes and the high-fat diets and its potential correlation with ulcerative colitis(UC). MethodsThe genetic polymorphisms of COX- 2- 1195G/A and MnSOD9Ala/Val were analyzed by polymorphism-polymerase chain reaction(PCR)in peripheral blood leukocytes obtained from 750 UC patients(UC group)and 750 healthy subjects(control group). ResultsThe frequencies of COX- 2- 1195G/A(A/A)and MnSOD9Ala/Val(V/V)were 49.07% and 50.13% in UC group and 21.20% and 22.40% in control group，respectively(P<0.01). The risk of UC significantly increased in subjects with COX- 2- 1195G/A(A/A)genotype(OR=3.5808，95%CI=1.8062- 5.3478)and in those with MnSOD9Ala/Val(V/V)genotype(OR=3.4828，95%CI=1.9137- 5.5496). Pooled analysis of the polymorphisms showed that distribution frequency of COX- 2- 1195G/A(A/A)/MnSOD9Ala/Val(V/V)was 40.67% in UC group and 8.40% in control group(P<0.01). Subjects with COX- 2- 1195G/A(A/A)/MnSOD9Ala/Val(V/V)had a significantly higher risk of UC(OR=7.5655，95%CI=4.1849- 11.2037). The rate of high-fat diets was significantly higher in the UC group than in the control group(49.73 vs.20.13%，P<0.01)，and statistic analysis suggested an interaction between high-fat diet and COX- 2- 1195G/A(A/A)(γ=11.81821)and MnSOD9Ala/Val(V/V)(γ=9.0107)，which increase risk of UC. ConclusionsCOX- 2- 1195G/A(A/A)，MnSOD9Ala/Val(V/V)，and high-fat diet are the risk factors of UC. The interaction between the genetic polymorphisms of COX- 2- 1195G/A and MnSOD9Ala/Val and the high-fat diet increases the risk of UC.

Key words：ulcerative colitis；cyclooxygenase- 2- 1195G/A；manganese superoxide dismutase 9Ala/Val；polymorphism；high-fat diet

收稿日期：(2014- 03- 12)

DOI：10.3881/j.issn.1000- 503X.2015.01.007

中圖分類號:R574.62

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號：1000- 503X(2015)01- 0037- 07

通信作者：張超賢電話：0373- 4404195，電子郵件：nn21882001@aliyun.com