吳華?！×_曉秋　羅　桓　彭均華　劉承武　尹瑞興　呂澤平　潘尚領(lǐng)

(廣西醫(yī)科大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室，廣西　南寧　530021)

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廣西巴馬地區(qū)壯族家系白細(xì)胞端粒長(zhǎng)度遺傳模式

吳華裕羅曉秋1羅桓1彭均華1劉承武1尹瑞興2呂澤平3潘尚領(lǐng)1

(廣西醫(yī)科大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室，廣西南寧530021)

〔摘要〕目的探討廣西巴馬地區(qū)壯族家系血液白細(xì)胞端粒長(zhǎng)度的遺傳模式。方法應(yīng)用real-time PCR方法測(cè)定廣西巴馬地區(qū)壯族家系外周血白細(xì)胞相對(duì)端粒長(zhǎng)度(LTL)，并進(jìn)行家系內(nèi)子代LTL與其父代LTL的相關(guān)性分析。結(jié)果(1)LTL隨年齡增大而縮短，即與年齡呈負(fù)相關(guān)性；(2)子代群體中，女性LTL明顯長(zhǎng)于男性(P<0.05)；(3)家系中第二代即子代LTL同時(shí)呈現(xiàn)母系和父系遺傳模式。結(jié)論廣西巴馬地區(qū)壯族家系子代LTL明顯受親代LTL的影響，呈現(xiàn)明顯的母系及父系遺傳模式。

〔關(guān)鍵詞〕白細(xì)胞端粒長(zhǎng)度；遺傳模式

1廣西醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)教研室

2廣西醫(yī)科大學(xué)心血管研究所

3國(guó)家康復(fù)輔具研究中心附屬康復(fù)醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

第一作者：吳華裕(1984-)，男，碩士，講師，主要從事衰老與長(zhǎng)壽遺傳學(xué)研究。

端粒是真核細(xì)胞線性染色體末端特異的DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物。在人類(lèi)，端粒的DNA重復(fù)序列為5′TTAGGG 3′，因?yàn)镈NA的不完全復(fù)制，細(xì)胞每分裂一次，染色體末端的端粒長(zhǎng)度(TL)可以縮短50~200 bp，當(dāng)TL縮短到某一閾值時(shí)，細(xì)胞便進(jìn)入了復(fù)制衰老〔1〕?？梢?jiàn)，TL對(duì)于維持基因組的完整性和穩(wěn)定性具有重要意義，同時(shí)也說(shuō)明隨著年齡的增加，TL不可避免的縮短。同一個(gè)體不同細(xì)胞間的TL具有較高的異質(zhì)性〔2〕，年齡相同的不同個(gè)體間TL也明顯不等〔3〕。TL明顯受遺傳因素影響〔4〕。然而，子代TL受其父親或母親TL的影響有不同的報(bào)道〔5~7〕。本研究擬分析家系中子代白細(xì)胞TL(LTL)與其父母LTL的相關(guān)性，以確定該群體LTL的遺傳模式。

1材料與方法

1.1對(duì)象廣西巴馬地區(qū)(巴馬、東蘭、鳳山、都安)的健康壯族長(zhǎng)壽家系，共403個(gè)家系1 422人。其中第一代共420人，男114人，女306人，年齡54~106歲，平均(91.03±6.47)歲；第二代共589人，男443人，女146人，年齡26~76歲，平均(56.32±8.34)歲；第三代共413人，男266人，女147人，年齡5~56歲，平均(26.63±10.87)歲，見(jiàn)表1。所有受試對(duì)象于采樣前常規(guī)進(jìn)行問(wèn)診及體格檢查，均無(wú)心、腦血管藥物服用史，基本排除糖尿病、高血脂、高血糖、高血壓、冠心病、中風(fēng)等老年相關(guān)性疾病，屬于健康個(gè)體。

表1　各代人群的年齡、性別分布及相應(yīng)的±s)

協(xié)方差分析以年齡為控制變量

1.2方法

1.2.1血液標(biāo)本的采集與處理所有受試者晨起空腹，采集肘靜脈外周血2 ml于存有EDTA的抗凝管中，凍存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2外周血基因組DNA的提取 用經(jīng)典苯酚/氯仿法提取DNA，-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3real-time PCR方法測(cè)定LTLLTL測(cè)定所需的引物及反應(yīng)條件詳見(jiàn)文獻(xiàn)〔8~10〕。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件，經(jīng)P-P檢驗(yàn)，LTL資料分布為正態(tài)分布，組間差異性比較應(yīng)用t檢驗(yàn)及協(xié)方差(年齡為控制變量)分析，相關(guān)性分析應(yīng)用偏相關(guān)(年齡、性別為控制變量)或直線相關(guān)分析。應(yīng)用在線軟件VassarStats 〔(Lowry 1998-2008)，http：//faculty.vassar.edu/lowry/VassarStats.html.〕〔11〕對(duì)母親-子女及父親-子女間的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行比較。

2結(jié)果

2.1各代人群的年齡、性別分布及相應(yīng)的LTL看出子代群體中女性LTL明顯長(zhǎng)于男性(P<0.05)。而家系中其他代人的LTL并無(wú)性別差異。見(jiàn)表1。

2.2LTL與年齡的相關(guān)性無(wú)論是總體人群或是性別分層后，均顯示LTL與年齡呈明顯的負(fù)相關(guān)性，即隨年齡的增加，LTL逐漸縮短。見(jiàn)表2。

表2　各組群體LTL與年齡的相關(guān)性

1)用偏相關(guān)分析(以性別為控制變量)

2.3LTL的遺傳模式子代LTL與其父母LTL呈正相關(guān)(r=0.486,P=0.000)；兒子、女兒LTL既與母親LTL又與父親LTL呈正相關(guān)。在線軟件Vassar Stats的Z檢驗(yàn)結(jié)果(Z=0.74，P=0.46)說(shuō)明母親LTL對(duì)子女LTL的影響與父親LTL對(duì)子女LTL的影響是相同的(圖1)。為進(jìn)一步了解LTL的可遺傳性，將家系中第一代人即父代與其孫輩的LTL進(jìn)行相關(guān)性分析(表3)。結(jié)果顯示，祖父母與其孫子女之間LTL呈正相關(guān)；祖父或祖母與孫子女之間LTL均呈正相關(guān)。

偏相關(guān)分析，其中A、D的控制變量為年齡和性別，B、C、E、F控制變量為年齡圖1　父母LTL與子女LTL之間的相關(guān)性

2.4子代LTL與其出生時(shí)父輩年齡的關(guān)系家系中子代LTL與其出生時(shí)父親、母親年齡沒(méi)發(fā)現(xiàn)有相關(guān)性，見(jiàn)表4。

表3　祖-孫輩之間LTL的相關(guān)性

偏相關(guān)分析，控制變量為性別和年齡

表4　子代LTL與父母出生時(shí)年齡的關(guān)系

偏相關(guān)分析，控制變量為性別和年齡

3討論

端粒是位于染色體末端的特殊結(jié)構(gòu)，保護(hù)染色體免受損害。TL隨細(xì)胞分裂而進(jìn)行性縮短，其縮短速率在不同類(lèi)型細(xì)胞有所不同〔12〕，但均與年齡呈負(fù)相關(guān)性，即隨年齡增加而進(jìn)行性縮短。本研究顯示，在總體人群及性別分層后，LTL均隨年齡的增大而縮短，與其他學(xué)者的報(bào)道一致〔3，13〕。另外，子代人群中女性的LTL明顯長(zhǎng)于男性，與Ahola等〔14〕的報(bào)道一致。

Nawrox等〔5〕在2004年報(bào)道TL的遺傳模式研究，認(rèn)為T(mén)L遵循X-連鎖遺傳，因?yàn)樽哟鶷L與其母親TL呈正相關(guān)，女兒TL既與母親TL又與父親TL呈正相關(guān)，而兒子TL只與母親TL呈正相關(guān)與其父親的TL無(wú)相關(guān)性，認(rèn)為可能與X染色體上DKC1基因的多態(tài)性有關(guān)。后者可以編碼影響人類(lèi)端粒酶RNA成分(hTERC)的dyskerin蛋白。當(dāng)DKC1基因錯(cuò)義突變時(shí)可引起X-連鎖的先天性角化不良病人細(xì)胞中的hTERC濃度下降，使端粒酶活性降低，進(jìn)而使TL縮短。本研究也發(fā)現(xiàn)，子代LTL遵循母系遺傳模式，即在母親-子女、母親-兒子、母親-女兒間LTL呈明顯的正相關(guān)性，說(shuō)明母親LTL越長(zhǎng)，遺傳給兒子或女兒LTL越長(zhǎng)。另外，我們還發(fā)現(xiàn)LTL也呈父系遺傳模式，即父親-子女、父親-兒子、父親-女兒間LTL亦呈明顯的正相關(guān)性，說(shuō)明父親LTL越長(zhǎng)，遺傳給兒子或女兒的LTL越長(zhǎng)，與Njajou等〔12〕和Nordfj?ll等〔6〕的報(bào)道一致。我們進(jìn)一步想了解到底母系或是父系遺傳模式對(duì)子代LTL的影響更大，然而Z檢驗(yàn)的結(jié)果卻表明在我們的研究群體中母系及父系遺傳模式對(duì)子代LTL的影響是相同的，與Broer等〔7〕對(duì)19 713名個(gè)體進(jìn)行的Meta分析顯示的“TL遵循較強(qiáng)的母系遺傳”有所差異，可能是種族、樣本量等方面不同所致。

LTL的可遺傳性不僅表現(xiàn)在父代與子代之間。本研究中家系的第一代人(父代)LTL與其孫子女LTL的相關(guān)性分析表明孫子女LTL與其祖父、母的LTL呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明LTL的遺傳可以超越兩代人，可進(jìn)一步證明遺傳因素對(duì)LTL的作用，與Nordfj?ll等〔11〕的報(bào)道一致。

Broer等〔7〕還指出，子代TL與其出生時(shí)父親的年齡呈正相關(guān)。然而，本研究中并沒(méi)發(fā)現(xiàn)這一結(jié)論。新生兒的LTL可以反映其父輩遺傳因素對(duì)其LTL的影響，但在生后的成長(zhǎng)過(guò)程中不可避免地受到各種環(huán)境因素的作用，而環(huán)境因素對(duì)TL的影響已有不少報(bào)道，如吸煙〔15〕等。因此，研究子代TL與其出生時(shí)父親、母親年齡的關(guān)系可能還需要考慮其他環(huán)境混淆因素對(duì)結(jié)果的干擾。

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〔2015-07-09修回〕

(編輯李相軍)

The mode of inheritance of leukocyte telomere length in Guangxi Bama Zhuang long-lived families

WU Hua-Yu,LUO Xiao-Qiu,LUO Huan,etal.

Department of Cytobiology of Guangxi Medical University,Nanning 530021,Guangxi,China

【Abstract】ObjectiveTo explore the mode of inheritance of leukocyte telomere length(LTL)for Zhuang long-lived families residing in Guangxi Bama area.MethodsRelative LTL was determined by real-time PCR for members from Guangxi Bama Zhuang long-lived families,and the correlation of LTL between two generations in families was analyzed.Results(1)An inverse relationship was found between the LTL and age in all cohorts studied,i.e.LTL shortens with increasing age.(2)In offspring,females displayed significant longer mean LTL than males(P<0.05).(3)Offspring's LTL was inherited both maternally and paternally.ConclusionsThe offspring′s LTL is highly influenced by parental LTL in Guangxi Bama Zhuang long-lived families,which displays both maternal and paternal inheritance mode.

【Key words】Leukocyte telomere length;Mode of inheritance

通訊作者：潘尚領(lǐng)(1965-)，男，博士，教授，主要從事衰老與長(zhǎng)壽遺傳學(xué)研究。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.30860126，81360066)

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕R339.36

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1005-9202(2016)04-0769-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.04.001

·基礎(chǔ)研究·