徐旭張恒斌鐘麗梅
白細胞介素-23R Arg381Gln基因多態(tài)性與炎癥性腸病相關性研究*
徐旭①張恒斌①鐘麗梅①
目的:探討白細胞介素-23R Arg381Gln基因多態(tài)性與炎癥性腸病(Inflammatory Bowel Disease,IBD)相關性。方法:采用序列特異性引物配合聚合酶鏈反應(polymerasechain reaction with sequence specific primers,PCR-SSP)技術對125例炎癥性腸病患者(研究組:UC組78例,CD組47例)與120例健康體檢者(對照組)IL-23R基因非同義單核苷酸多態(tài)性(IL-23R Arg381Gln)進行分析,計算等位基因的表現(xiàn)頻率,評估IL-23R Arg381Gln基因多態(tài)性與炎癥性腸病相關性。結果:UC組、CD組、對照組A等位基因的表現(xiàn)頻率分別為5.13%、2.13%、5.83%,三者比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),但CD組A等位基因的表現(xiàn)頻率稍低于UC組與對照組。UC組、CD組、對照組G等位基因的表現(xiàn)頻率分別為6.41%、6.38%、5.83%,比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結論:白細胞介素-23R Arg381Gln基因多態(tài)性與炎癥性腸病無顯著的關系,個體遺傳差異性可能決定炎癥性腸病的易感性。
白細胞介素-23R; Arg381Gln; 基因多態(tài)性; 炎癥性腸病
炎 癥 性 腸 ?。↖nflammatory Bowel Disease,IBD)是指機體腸道非特異性炎癥反應導致的自身免疫性疾病。本病的疾病類型主要有潰瘍性結腸炎(Ulcerative Colitis,UC)與克羅恩?。–rohn’s Disease,CD)。文獻[1-2]證實,IBD與遺傳因素具有緊密的關系。IL-23R Arg381Gln基因多態(tài)性可能對IBD發(fā)生發(fā)展具有重要的作用[3]。本研究通過分析IL-23R Arg381Gln基因多態(tài)性與IBD的關系,以探討IL-23R Arg381Gln對IBD患者發(fā)病機制的調控作用,現(xiàn)報道如下。
1.1一般資料 選取2012年1月-2015年1月本院確診為IBD漢族患者125例作為研究組,男60例,女65例,年齡12~87歲,平均(45.62±15.23)歲,其中潰瘍性結腸炎78例作為UC組,克羅恩病47例作為CD組。同期選取健康體檢者120例作為對照組,男58例,女62例,年齡11~85歲,平均(45.59±15.17)歲。各組患者在性別、年齡等一般資料方面比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。全部研究對象臨床資料完整,自愿參加本研究試驗并簽署知情同意書。本研究經(jīng)本院醫(yī)學倫理委員會批準。
1.2納入與排除標準 (1)納入標準:IBD的診斷標準參照中華醫(yī)學會IBD診治共識意見[4]。(2)排除標準:合并系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風濕性關節(jié)炎與哮喘等自身免疫性疾病,合并肝腎功能障礙,心肺功能不全與精神性疾病患者。
1.3方法 (1)制備基因組DNA:全部研究對象收集外周血樣本5 mL,置于二乙胺四乙酸二鉀(Ethylenediaminetetraacetic Acid-K2,EDTA-K2)抗凝試管內,采用基因組DNA提取試劑盒 (Tiangen BioTech Beijing Co.LTD公司,中國)提取基因組DNA,根據(jù)吸光度明確DNA產(chǎn)物純度與濃度,采用去離子稀釋基因組DNA樣品至50 ng/μL。(2)IL-23R基因PCR反應:序列特異性引物配合聚合酶鏈反應(polymerasechain reaction with sequence specific primers,PCR-SSP)技術,參照基因庫(GenBank)中IL-23R基 因 序 列(NC_000001.10), 采 用primer5.0設計引物以包含目標位點(rsl 1209026):正義:5’-GAGCAGAGTAAAGAGAATAGTAA-3’,反義:5’-TGGGCTGAGGACTTAGCCTCTTTAAGC CTC-3’(中國上海Sangon公司合成),PCR總體系10 μL(水2 μL+PCR主要混合物5 μL+正義反義引物2 μL+模板DNA 1 μL),反應條件:95 ℃預變性1 min;33個循環(huán)(95 ℃ 10 s,60 ℃30 s);72 ℃ 15 s;4 ℃ 30 min,目標基因片段長約461 bp。(3)PCR測序反應:PCR測序引物:5’-GAGCAGAGTAAAGAGAATAGTAA-3’;目的基因片段擴增(rsl 1209026),測序反應條件:96 ℃變性2 min,PCR循環(huán)(參數(shù):96 ℃ 10 s;50 ℃ 5 s;60 ℃ 4 min;25個循環(huán)),擴增完成后4 ℃保溫。醋酸鈉/乙醇法純化PCR產(chǎn)物,電泳,采集測序圖譜(上海納欣生物有限公司)。(4)計算等位基因頻率:采用Chromas軟件,根據(jù)IL-23R目標基因位點正常堿基排列序列采集目標位點的等位基因,計算等位基因的表現(xiàn)頻率。
1.4統(tǒng)計學處理 本研究數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0統(tǒng)計學軟件進行分析,計量資料以()表示,比較采用t檢驗,計數(shù)資料的比較采用 χ2檢驗,全部等位基因的表現(xiàn)頻率的相關數(shù)據(jù)均符合Hardy-Weinberg平衡定律,以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1基因組DNA與IL-23R基因PCR擴增產(chǎn)物 基因組DNA中A260/A280比值為1.7~1.85,0.8%瓊脂糖凝膠電泳分析結果見圖1;IL-23R基因PCR擴增產(chǎn)物于2%瓊脂糖凝膠電泳分析結果見圖2。
2.2IL-23R Arg381Gln基因多態(tài)性分析 PCR測序反應結果為單峰、純合基因型,rsl 1209026,C.1142 G>A,P.Arg381Gln存在單核苷酸多態(tài)性G/A,見圖3。CD組A等位基因的表現(xiàn)頻率稍低于UC組與對照組,組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),提示等位基因A可能對CD具有保護作用。UC組與對照組A等位基因的表現(xiàn)頻率相近,三組IL-23R Arg381GlnGG等位基因的表現(xiàn)頻率比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
表1 各組IL-23R Arg381Gln基因多態(tài)性比較 例(%)
圖1 IL-23R 基因組DNA電泳圖(0.8%瓊脂糖凝膠)
圖2 IL-23R 基因PCR擴增產(chǎn)物電泳圖(2%瓊脂糖凝膠)
圖3 IL-23R Arg381G1n等位基因G/A測序圖譜
目前,關于炎癥性腸?。↖nflammatory Bowel Disease,IBD)的病理原因與病理機制尚未完全明確。但遺傳因素在IBD發(fā)生與發(fā)展中具有重要的作用。文獻[5]表明,同卵雙生人群UC發(fā)生率為5%~20%,CD發(fā)生率為40%~60%。同時,文獻[6]顯示,當一級親屬患有IBD,則IBD發(fā)生風險則可能增加15倍。IBD是多基因參與的自身免疫性疾病,IBD易感基因位點已經(jīng)成為了IBD研究的熱門領域之一。白細胞介素-23(Interleukin-23, IL-23)是目前針對自身免疫性疾病的重要細胞因子,IL-23功能的實現(xiàn)有賴于白細胞介素-23受體(Interleukin-23 Receptor,IL-23R)[7]。IL-23R非同義單核苷酸多態(tài)性(Single Nucleotide Polymorphism. SNP)RSL 1209026,C.1142 G>A,P.Arg381Gln基因可能與IBD的發(fā)生與發(fā)展具有緊密的關系[8-10]。IL-23R定位 于染色體IP32.1-p31.2,編 碼 區(qū)2.9×103,由11個外顯子組成[11]。IL-23R通過與lL-23/IL-23R/Thl7/IL-17途徑導致腸黏膜非特異性炎癥反應[12]。SNP是人類最為常見的可遺傳變異基因,占已知基因多態(tài)性的90%以上[13]。通過比較CD與對照人群的全基因組掃描結果發(fā)現(xiàn),IL-23R 1142位點上具有一個改變IL-23R氨基酸編碼的基因多態(tài)性(1142 G>A)。1142 G>A是一個非同義SNP,堿基G由A替代,使IL-23R氨基酸編碼的蛋白質中的一個精氨酸轉變?yōu)楣鹊0罚≧SL 1209026,C.1142 G>A,P.Arg381Gln),從而導致蛋白質功能異常[14-16]。Arg381Gln基因在IBD患者家族中存在明顯不平衡傳遞現(xiàn)象,從而導致IBD疾病的發(fā)生與發(fā)展[17]。但國際上關于IL-23R Arg381Gln 與IBD的相關性研究結果差異顯著。部分研究肯定了IL-23R Arg381Gln與非猶太人群IBD患兒具有緊密的關系[18]。但部分研究則否認IL-23R Arg381Gln與智利、日本IBD患者的關系[19]。因此,IL-23R Arg381Gln可能存在個體遺傳差異性,但關于我國關于IL-23R Arg381Gln基因多態(tài)性與炎癥性腸病相關性研究較為罕見。
本研究結果顯示,我國IL-23R Arg381Gln存在單核苷酸多態(tài)性G/A,其中CD患者IL-23R Arg381Gln的A等位基因的表現(xiàn)頻率為2.13%,稍低于UC患者(5.13%)與健康體檢者(5.83%),因此,IL-23R Arg381Gln的A等位基因可能對CD具有一定程度的保護作用。分析其原因主要為IL-23R Arg381Gln基因多態(tài)性(C.1142 G>A)使IL-23R氨基酸編碼的蛋白質中的某一個精氨酸轉變?yōu)楣劝滨0?,而谷氨酰胺可作為物質代謝的關鍵營養(yǎng)物質,其對腸道黏膜生長具有重要的免疫調節(jié)功能,在維持腸道黏膜屏障功能與結構中具有重要的價值[20-21]。結合本研究結果,UC、CD患者與健康體檢者IL-23R Arg381Gln等位基因的表現(xiàn)頻率比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),提示IL-23R Arg381Gln基因多態(tài)性與IBD無顯著的關系。但相關文獻證實,IL-23R Arg381Gln具有個體遺傳差異性。同時,由于本研究樣本量較小,進一步確切的研究結果尚有待進一步的研究探討。
綜上所述,我國IL-23R Arg381Gln基因多態(tài)性(l209026,C.1142G>A,P.Arg381Gln) 與 炎 癥性腸病無顯著的關系,個體遺傳差異性可能決定炎癥性腸病的易感性。但由于樣本量較小,IL-23R Arg381Gln基因多態(tài)性與IBD的確切關系尚有待進一步探討。
[1] Steponaitiene R,Kupcinskas J,Survilaite S,et al.TPMT and ITPA genetic variants in Lithuanian inflammatory bowel disease patients:Prevalence and azathioprine-related side effects[J].Adv Med Sci,2015,61(1):135-140.
[2]徐亞,陳志榮.我國人群IL-23R基因多態(tài)性與IBD的相關性分析[J].臨床消化病雜志,2011,23(5):267-269.
[3]陸忠凱,陳志榮,朱俊義,等.IL-23R基因多態(tài)性與炎癥性腸病的相關性[J].世界華人消化雜志,2011,19(19):2076-2080.
[4]馬夫天.干細胞移植治療炎癥性腸病的研究進展[J].中華消化雜志,2015,35(10):715-717.
[5]李媚,高翔,胡品津.IL-23及其受體IL-23R與克羅恩病的關系[J].世界華人消化雜志,2008,16(4):392-398.
[6] Zhang Q,F(xiàn)an H W,Zhang J Z,et al.NLRP3 rs35829419 polymorphism is associated with increased susceptibility to multiple diseases in humans[J].Genet Mol Res,2015,14(4):13 968-13 980.
[7] Taleban S,Li D,Targan S R,et al.Ocular manifestations in inflammatory bowel disease are associated with other extra-intestinal manifestations,gender,and genes implicated in other immunerelated traits[J].J Crohns Colitis,2016,10(1):43-49.
[8]徐忠玉,房光萃.強直性脊柱炎與IL-23R基因多態(tài)性關聯(lián)的Meta分析[J].現(xiàn)代免疫學,2015,35(6):477-481.
[9]曹全富,葉錦,付成偉.重慶地區(qū)膀胱癌人群IL-23R rs10889677位點單核苷酸多態(tài)性與膀胱癌易感性的相關性分析[J].實用臨床醫(yī)藥雜志,2015,19(9):73-75.
[10]張吉林,劉沖.IL-23R基因多態(tài)性與吉林人群強直性脊柱炎易感性的關聯(lián)研究[J].中國免疫學雜志,2015,31(2):230-235.
[11]和慧,劉長歡.IL-23R基因多態(tài)性與口腔扁平苔癬的相關研究[J].中國實驗診斷學,2015,19(5):722-724.
[12]顧雪疆,沈飛霞,朱虹,等.IL-23受體基因多態(tài)性和Graves病的相關性研究[J].溫州醫(yī)學院學報,2010,40(5):456-458.
[13]覃彥平,曹昭,覃錦耀,等.IL-23R基因單核苷酸多態(tài)性與肝癌預后的關系[J].右江民族醫(yī)學院學報,2015,37(1):20-22.
[14]張吉林,劉沖,單雪梅,等.強直性脊柱炎患者中IL-23 R基因rs7517847多態(tài)性分析[J].北華大學學報:自然科學版,2014,15(6):735-738.
[15]覃彥 平, 秦雪,曹昭,等.IL-23R基因rs17375018、rs11805303位點單核甘酸多態(tài)性分析[J].生物技術,2014,24(1):54-58.
[16]李志華,王宇飛,韓捷.IL-23R基因多態(tài)性與橋本甲狀腺炎關聯(lián)性研究[J].濟寧醫(yī)學院學報,2014,37(4):256-259.
[17] Lin X,Jin L,Pan C,et al.Associations of Crohn’s disease with DR4 and DR5 gene polymorphisms[J].Chinese Journal of Medical Genetics,2015,32(5):715-722.
[18] Bank S,Andersen P S,Burisch J,et al.Polymorphisms in the toll-like receptor and the IL-23/IL-17 pathways were associated with susceptibility to inflammatory bowel disease in a danish cohort[J].PLoS One,2015,10(12):145-152.
[19] Guo M,Min X,Xia X,et al.Association of inflammatory bowel disease with the polymorphisms and haplotypes of fucosyltransferase 3 gene[J].Chinese Journal of Medical Genetics,2015,32(6):849-854.
[20]宋軍民,楊超,常遠,等.炎癥性腸病患者腸道菌群變化與發(fā)病關系研究[J].中華醫(yī)院感染學雜志,2015,25(15):3425-3427.
[21] Volodko N,Salla M,Eksteen B,et al.TP53 codon 72 Arg/Arg polymorphism is associated with a higher risk for inflammatory bowel disease development[J].World J Gastroenterol,2015,21 (36):10 358-10 366.
The Correlation Study between Interleukin-23R Arg381Gln Gene Polymorphism and Inflammatory Bowel Disease/
XU Xu,ZHANG Heng-bin,ZHONG Li-mei.//Medical Innovation of China,2016,13(26):009-012
Objective:To study the correlation between interleukin-23R Arg381Gln gene polymorphism and inflammatory bowel disease.Method:By sequence specific primers and PCR technique in 125 cases of inflammatory bowel disease(study team:UC group of 78 cases,CD group of 47 cases)and 120 healthy checkup (control group)IL-23R genes non-synonymous single-nucleotide polymorphisms were analyzed and the allele performance frequency were calculated.The correlation between IL-23R Arg381Gln gene polymorphism and inflammatory bowel disease was evaluated.Result:The allele performance frequency of UC group,CD group and control group were 5.13%,2.13%,5.83%,the comparison difference among groups had no statistical significance (P>0.05),but A allele performance frequency of CD group was slightly lower than UC group and control group.The G allele performance frequency of UC group,CD group and control group were 6.41%,6.38%,5.83%,compared among groups with no significant difference(P>0.05).Conclusion:It has no significant correlation between IL-23R Arg381Gln gene polymorphism and inflammatory bowel disease,the individual genetic differences may determine the susceptibility of inflammatory bowel disease.
Interleukin-23R; Arg381Gln; Genetic polymorphism; Inflammatory bowel disease
10.3969/j.issn.1674-4985.2016.26.003
2016-01-19) (本文編輯:蔡元元)
深圳市寶安區(qū)科技計劃項目(2013242)
①廣東省深圳市寶安區(qū)中心醫(yī)院 廣東 深圳 518102
徐旭
First-author’s address:Shenzhen Baoan District Central Hospital,Shenzhen 518102,China