覃柳燕 龐麗紅
(廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院產前診斷與遺傳病診斷科,南寧市 530021)
據統計,妊娠婦女中具有不良孕產風險者占10%~15%[1]。不良妊娠結局包括自然流產、胚胎停育、胎兒異常等。我國是出生缺陷大國,發(fā)生率在5.6%左右,每年新增出生缺陷患兒約90萬例[2]。近年來,母體遺傳因素與不良妊娠結局的關系成為研究的熱點,與葉酸代謝密切相關的5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)基因多態(tài)性先后被證實與新生兒神經管缺陷、先天性心臟病、唇腭裂、自然流產等不良妊娠結局有關?,F就葉酸代謝相關酶MTHFR C677T基因多態(tài)性與不良妊娠結局相關性研究作一綜述。
自1994年Goyette將MTHFR基因定位于染色體1p36.3以來,對該基因的研究引起了國內外學者的廣泛關注。1995年,Frosst最早發(fā)現MTHFR基因的第677位核苷酸位置,其堿基可發(fā)生C(胞嘧啶)向T(胸腺嘧啶)的突變,該基因突變導致其編碼的蛋白質分子第223位氨基酸殘基丙氨酸被纈氨酸替代。迄今為止,已發(fā)現MTHFR基因有多種突變類型,其中C677T的突變最常見,具有明顯病理意義,該突變使MTHFR基因具有多態(tài)性,存在三種基因型:CC型(野生型)、CT型(雜合突變型)、TT型(純合突變型)。MTHFR C677T的突變,直接導致MTHFR活性下降。相對于正常的 CC 基因型,雜合子CT基因型的MTHFR活性為正常酶活性的65%,純合子TT 基因型的 MTHFR活性為正常酶活性的30%[3]。MTHFR是人體內葉酸—甲硫氨酸代謝過程中的關鍵酶,其主要功能為將5,10-亞甲基四氫葉酸催化還原為5-甲基四氫葉酸,后者作為甲基供體為體內DNA、RNA及蛋白質等物質的合成提供甲基。MTHFR活性降低使5-甲基四氫葉酸生成減少,導致體內DNA甲基化不足及同型半胱氨酸(Hcy)向甲硫氨酸轉化發(fā)生障礙,從而造成Hcy在體內的堆積。
MTHFR是5,10-亞甲基四氫葉酸還原為5-甲基四氫葉酸的關鍵酶,有學者研究報道,該酶基因多態(tài)性可能參與流產、死胎、胎兒生長受限、胎兒畸形等不良妊娠結局的過程[4]。
2.1 MTHFR C677T基因多態(tài)性與自然流產 臨床確認的妊娠中有10%~15%以自然流產告終,育齡期女性習慣性流產的比例更是達到1%~3%[5]。有研究發(fā)現,胎盤組織MTHFR 677C→T突變將導致酶活力顯著降低[6],MTHFR活力下降,使葉酸代謝障礙,5-甲基四氫葉酸合成減少,DNA甲基化傳遞受阻,胚胎發(fā)育必需的DNA及蛋白質甲基化不足而誘發(fā)流產。劉宇巖等[7]通過對22篇文獻中習慣性流產患者2 198例和對照組2 612例進行Meta分析,得出結論:CC與CT、CC與TT、CC與CT+TT之間存在異質性,且等位基因C與T之間亦存在異質性,MTHFR C677T突變與習慣性流產的發(fā)病存在關聯。張儀等[8]研究發(fā)現,當MTHFR基因第677位點基因型為TT的孕婦補充葉酸不足時,發(fā)生不良妊娠結局的概率較其他基因型更高。王連等[9]報道,MTHFR基因C677T位點的多態(tài)性改變可導致血漿Hcy水平升高,與習慣性流產的發(fā)生有一定的相關性。
2.2 MTHFR C677T基因多態(tài)性與神經管缺陷 神經管缺陷包括脊柱裂、腦脊膜膨出、腦膨出、無腦兒畸形。流行病學研究證實,葉酸缺乏是導致神經管缺陷的主要原因,補充葉酸可以預防神經管缺陷的發(fā)生[10]。MTHFR是葉酸依賴性酶,在葉酸代謝和同型半胱氨酸循環(huán)中起重要作用。MTHFR基因具有遺傳多態(tài)性,Whitehead等首次將MTHFR C677T純合突變TT基因型確定為神經管缺陷的風險基因型。Yu等[11]對中國漢族人群的研究發(fā)現,葉酸缺乏及MTHFR基因突變可能是神經管缺陷的潛在危險因素。Wenstrom等[12]對羊水Hcy水平與MTHFR 677C→T突變的相關研究表明,MTHFR 677C→T 突變與羊水中Hcy水平升高和神經管缺陷有相關性。Yang等[13]進行的Meta分析指出:非洲母親MTHFR的基因多態(tài)性與子代神經管缺陷的發(fā)生無顯著相關性,而亞洲及高加索MTHFR基因型為TT的母親,其子代發(fā)生神經管缺陷的風險增加。發(fā)病的可能機制為:MTHFR C677T基因突變使MTHFR酶活性下降,葉酸代謝障礙,血漿Hcy水平升高,使DNA合成及甲基化出現異常,影響神經細胞的增殖或遷移,繼而阻礙神經管閉合。
2.3 MTHFR C677T基因多態(tài)性與非綜合性唇腭裂 唇腭裂是一種較常見的先天性頜面部畸形,包括綜合性唇腭裂和非綜合性唇腭裂。非綜合性唇腭裂是指不合并其他系統器官畸形的單純性唇裂、腭裂或唇裂合并腭裂的總稱。唐銀科等[14]對河南漢族人群MTHFR基因C677T多態(tài)性與非綜合性唇腭裂的相關性研究發(fā)現,病例組T等位基因頻率較對照組顯著升高,表明MTHFR C677T基因突變與非綜合性唇腭裂發(fā)生相關。秦剛等[15]對20篇文獻進行Meta分析,結果顯示,新生兒MTHFR C677T位點基因型為TT時,非綜合性唇腭裂的發(fā)生風險增加,母親為TT基因型時,其子代發(fā)病風險提高。Lu等[16]通過對中國東北人群的研究指出,MTHFR C677T基因多態(tài)性與非綜合性唇腭裂的發(fā)病無關,這與Blanton等[17]對白種人的研究結論相同。由此可見,MTHFR C677T基因多態(tài)性與非綜合性唇腭裂的相關性研究的結論仍存在爭議。
2.4 MTHFR C677T基因多態(tài)性與先天性心臟病 先天性心臟病包括房間隔缺損、室間隔缺損、法洛四聯癥、動脈導管未閉、大動脈轉位等。據報道,先天性心臟病是我國嬰幼兒死亡的首要原因[18]。Li等[19]對19篇文獻4 219個病例及20 123個對照進行Meta分析,結論認為:MTHFR C677T基因多態(tài)性是先天性心臟病發(fā)病的風險因素。李棟等[20]研究了MTHFR基因多態(tài)性與先天性心臟病的關系,結果發(fā)現MTHFR基因C677T位點T等位基因的兒童患先天性心臟病的風險是C等位基因的1.813倍,提示MTHFR基因C677T位點的T等位基因是先天性心臟病的危險因素。Mamasoula等[21]研究發(fā)現,子代MTHFR C677T位點攜帶T等位基因是先天性心臟病的危險因素。
2.5 MTHFR C677T基因多態(tài)性與唐氏綜合征 MTHFR C677T基因突變引起葉酸代謝障礙和DNA甲基化不足,造成DNA雙鏈斷裂、染色體重組和分離異常。研究發(fā)現,染色體異常分離是唐氏綜合征的遺傳基礎。相關研究表明[22],母親MTHFR C677T基因突變是后代發(fā)生唐氏綜合征的遺傳易感因素。Wu等[23]通過對28篇文獻2 806個病例及4 597個對照進行Meta分析,結果表明亞洲女性MTHFR 677位點攜帶T等位基因可增加唐氏綜合征的患病風險。Yang等[24]研究亦認為MTHFR C677T與唐氏綜合征的發(fā)生有關。
綜上所述,葉酸代謝基因MTHFR C677T基因多態(tài)性與自然流產、神經管缺陷、先天性心臟病、唐氏綜合征等不良妊娠結局的發(fā)生存在相關性,與非綜合性唇腭裂的相關性研究的結論仍存在爭議。由于5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)是人體內葉酸-甲硫氨酸代謝過程中的關鍵酶,當編碼該酶的基因發(fā)生C→T突變時,MTHFR酶活性下降,葉酸代謝障礙,血漿同型半胱氨酸水平升高,導致自然流產、胚胎停育、胎兒異常等不良妊娠結局的發(fā)生。MTHFR C677T基因多態(tài)性導致機體對葉酸的代謝能力存在個體差異,故對于有自然流產、神經管缺陷、先天性心臟病等不良孕產史的患者,是否應該根據與葉酸代謝相關的酶基因檢測結果指導個體化補充葉酸,仍有待于更深入的研究。
[1] 廖亞平,張 鼎,周 偉,等.亞甲基四氫葉酸還原酶和胱硫醚-β-合成酶基因多態(tài)與唐氏綜合征發(fā)生的關系[J].中國老年學雜志,2015,35(12):3370-3373.
[2] 凌 寒.衛(wèi)生部發(fā)布《中國出生缺陷防治報告(2012)》[J]. 中國當代醫(yī)藥,2012,19(28):1.
[3] Gutiérrez Revilla JI,Pérez Hernández F,Calvo Martín MT,et al. C677T and A1298C MTHFR polymorphisms in the etiology of neural tube defects in Spanish population[J]. Med Clin (Barc),2003,120(12):441-445.
[4] 邢金芳,賈莉婷,榮守華,等.育齡女性葉酸代謝關鍵酶基因多態(tài)性與維生素B12和同型半胱氨酸關系的研究[J].中國婦幼保健,2014,29(21):3498-3501.
[5] Regan L,Rai R. Epidemiology and the medical causes of miscarriage[J]. Baillieres Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol,2000,14(5):839-854.
[6] Abdollahi-Fakhim S,Asghari Estiar M,Varghaei P,et al. Common Mutations of the Methylenetetrahydrofolate Reductase (MTHFR) Gene in Non-Syndromic Cleft Lips and Palates Children in North-West of Iran[J]. Iran J Otorhinolaryngol,2015,27(78):7-14.
[7] 劉宇巖,楊博逸,李永芳,等.5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶C677T基因多態(tài)性與原因不明復發(fā)性流產關聯的Meta分析[J].中國全科醫(yī)學,2013,16(31): 2992-2997.
[8] 張 儀,有風芝,秦 奇,等.MTHFR基因多態(tài)性及葉酸攝入量與不良孕產史關系的研究[J].醫(yī)藥論壇雜志,2017,38(1):66-69.
[9] 王 連,郝勝菊,閆有圣,等.血漿Hcy水平及MTHFR和MTRR基因多態(tài)性與復發(fā)性流產的相關性研究[J].中國優(yōu)生與遺傳雜志,2017,25(7):18-19,17.
[10] Wallis J. Folic acid use in preventing neural tube defects[J]. Midwives,2011,14(3):22.
[11] Yu Y,Wang F,Bao Y,et al. Association between MTHFR gene polymorphism and NTDs in Chinese Han population[J]. Int J Clin Exp Med,2014,7(9):2901-2906.
[12] Wenstrom KD,Johanning GL,Owen J,et al. Role of amniotic fluid homocysteine level and of fetal 5,10-methylenetetrahydrafolate reductase genotype in the etiology of neural tube defects[J]. Am J Med Genet,2000,90(1):12-16.
[13] Yang Y,Chen J,Wang B,et al.Association between MTHFR C677T polymorphism and neural tube defect risk:A comprehensive evaluation in three groups of NTD patients,mothers,and fathers [J].Birth Defects Res A Clin Mol Teratol,2015,103(6):488-500.
[14] 唐銀科,張業(yè)龍,簡玉洛,等.5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶基因多態(tài)性及補充葉酸與非綜合征性唇腭裂的相關性[J]. 中國組織工程研究與臨床康復,2011,15(15):2829-2832.
[15] 秦 剛,王秋旭,劉維賢.MTHFR基因多態(tài)性與非綜合征性唇腭裂易感性關系Meta分析[J].中國實用兒科雜志,2013,28(11):830-836.
[16] Lu Y,Liu Q,Xu W,et al.TGFA and IRF6 contribute to the risk of nonsydromic clef tlip with or without cleft palate in northeast China[J].PloS One,2013,8(8):70754.
[17] Blanton SH,Henry RR,Yuan Q,er al.Folate pathway ang nonsyndromic cleft lip ang palate [J].Birth Defects Res A Clin Mol Teratol,2011,91(1):50-60.
[18] 嚴雙琴,徐葉清,郝加虎,等.兒童先天性心臟病孕婦隊列研究[J].中國公共衛(wèi)生,2013,29(3):449-451.
[19] Li Z,Jun Y,Zhong-Bao R,et al. Association between MTHFR C677T polymorphism and congenital heart disease. A family-based meta-analysis [J]. Herz,2015,40(Suppl 2):160-167.
[20] 李 棟,于坤坤,馬衍輝,等.5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶基因多態(tài)性與先天性心臟病的關聯研究[J]. 衛(wèi)生研究,2015,44(6):933-938.
[21] Mamasoula C,Prentice RR,Pierscionek T,et al.Association between C677T polymorphism of methylene tetrahydrofolate reductase and congenital heart disease:meta-analysis of 7697 cases and 13125 contronls[J].Circ Cardiovasc Genet,2013,6(4):347-353.
[22] Izci AO,Ay ME,Erdal ME,et al. Folate metabolism gene polymorphisms and risk for down syndrome offspring in Turkish women[J]. Genet Test Mol Biomarkers,2015,19(4):191-197.
[23] Wu X,Wang X,Chan Y,et al. Folate metabolism genepolymorphisms MTHFR C677T and A1298C and risk for Down syndrome offspring: a meta-analysis[J]. Eur J Obstet GynecolReprod Biol,2013,167(2):154-159.
[24] Yang M,Gong T,Lin X,et al.Maternal gene polymorphisms involved in folate metabolism and the risk of having a down syndrome offspring:a meta-analysis[J].Mutagenesis,2013,28(6):661-671.