[摘要]目的探討神經(jīng)肽S受體(neuropeptideSreceptor,NPSR)基因單核苷酸多態(tài)性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)位點(diǎn)(rs323917、rs323920、rs323922、rs2530547、rs324957)與原發(fā)性失眠(primaryinsomnia,PI)的相關(guān)性。方法選取2016年12月至2019年5月在甘肅省人民醫(yī)院睡眠醫(yī)學(xué)中心門(mén)診就診并確診的PI患者157例作為PI組,選取同期133名健康體檢者作為對(duì)照組。抽取受試者的靜脈血標(biāo)本,并提取DNA、聚合酶鏈反應(yīng)(polymerasechainreaction,PCR)擴(kuò)增、瓊脂糖凝膠電泳,目標(biāo)位點(diǎn)測(cè)序?qū)s323917、rs323920、rs323922、rs2530547、rs324957單核苷酸位點(diǎn)進(jìn)行基因分型,同時(shí)行標(biāo)準(zhǔn)多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè),分析基因多態(tài)性與PI的相關(guān)性。結(jié)果兩組受試者的NPSRSNP位點(diǎn)(rs323917、rs323920、rs323922、rs2530547)基因型分布和等位基因頻率及rs324957等位基因頻率的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);rs324957位點(diǎn)基因型分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.034);兩組受試者不同單倍型頻率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論NPSRrs324957SNP位點(diǎn)基因型表達(dá)或與PI相關(guān),且以AG基因型為主。
[關(guān)鍵詞]神經(jīng)肽S;原發(fā)性失眠;單核苷酸多肽性
[中圖分類(lèi)號(hào)]R749;R596[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[DOI]10.3969/j.issn.1673-9701.2024.21.001
StudyonthecorrelationbetweenneuropeptideSreceptorgenepolymorphismandprimaryinsomnia
FANJie1,2,HUIPeilin1,2,MAWei1,2,WANGXubin1,2,ZHAOYuan1,2,WANGJinfeng1,2,CHENXueping1,2,SUXiaoyan1,2,GUOBin1,2,XIEYuping1,2
1.CenterofSleepMedicine,GansuProvincialPeople’sHospital,Lanzhou730000,Gansu,China;2.GansuClinicalSleepMedicineResearch Center,Lanzhou730000,Gansu,China
[Abstract]ObjectiveToinvestigatethecorrelationbetweenneuropeptideSreceptor(NPSR)singlenucleotidepolymorphism(SNP)(rs323917,rs323920,rs323922,rs2530547,rs324957)andprimaryinsomnia(PI).MethodsAtotalof157patientsdiagnosedwithPIintheoutpatientdepartmentofCenterofSleepMedicine,GansuProvincialPeople’sHospitalfromDecember2016toMay2019wereselectedasPIgroup,and133healthyphysicalexaminationsubjectsduringthesameperiodwereselectedascontrolgroup.VenousbloodsampleswerecollectedandDNA,polymerasechainreaction(PCR)amplificationandagarosegelelectrophoresiswereextracted.rs323917,rs323920,rs323922,rs2530547,rs324957singlenucleotidelociweregenotypizedbytargetsitesequencing.Meanwhile,standardpolysomnosismonitoringwasperformedtoanalyzethecorrelationbetweengenepolymorphismandPI.ResultsTherewerenosignificantdifferencesinthegenotypedistributionofNPSRSNPsites(rs323917,rs323920,rs323922,rs2530547)andallelefrequencyandrs324957allelefrequencybetweentwogroups(P>0.05).Therewassignificantdifferenceingenotypedistributionofrs324957(P=0.034).Therewasnosignificantdifferenceinthefrequencyofdifferenthaplotypesbetweentwogroups(P>0.05).ConclusionTheexpressionofrs324957SNPgenotypesinNPSRmayberelatedtoPI,andAGgenotypeisdominant.
[Keywords]NeuropeptideS;Primaryinsomnia;Singlenucleotidepolymorphism
失眠是一種常見(jiàn)的睡眠障礙,分為原發(fā)性失眠(primaryinsomnia,PI)和繼發(fā)性失眠。PI幾乎以睡眠障礙[難以進(jìn)入睡眠和(或)難以維持或睡眠后精力不能恢復(fù)]為唯一的癥狀,盡管有足夠的睡眠時(shí)間,但仍會(huì)出現(xiàn)睡眠問(wèn)題,并導(dǎo)致至少一種相關(guān)的日間障礙,影響社交、工作或其他重要領(lǐng)域,每周至少發(fā)生3次,持續(xù)時(shí)間>3個(gè)月,并排除由其他心理/精神障礙及軀體疾病、藥物或酒精等導(dǎo)致的失眠[1]。關(guān)于PI的成因,有研究發(fā)現(xiàn)PI患者有家族聚集現(xiàn)象[2]。Beaulieu-Bonneau等[3]對(duì)953例成人患者的調(diào)查顯示,35%的患者至少有一個(gè)一級(jí)親屬曾罹患或正罹患失眠,提示PI具有遺傳特征[4]。神經(jīng)肽S(neuropeptideS,NPS)及神經(jīng)肽S受體(neuropeptideSreceptor,NPSR)是最新發(fā)現(xiàn)的一種睡眠調(diào)節(jié)系統(tǒng),它們可激活下丘腦后部組胺能、食欲素能神經(jīng)元產(chǎn)生覺(jué)醒,這為深入研究失眠的發(fā)病機(jī)制提供新的思路[5-6]。
本研究通過(guò)選擇NPSR基因的5個(gè)標(biāo)簽單核苷酸多態(tài)性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)位點(diǎn)rs323917、rs323920、rs323922、rs324957及rs2530547進(jìn)行基因分型,探討PI與基因多態(tài)性的關(guān)系,為PI診斷和治療提供一定的理論基礎(chǔ)。
1資料與方法
1.1一般資料
選取2016年12月至2019年5月在甘肅省人民醫(yī)院睡眠醫(yī)學(xué)中心門(mén)診就診并確診的PI患者157例作為PI組,選擇年齡、性別與PI組相匹配且保證兩組間無(wú)血緣關(guān)系的133名健康體檢者作為對(duì)照組。對(duì)兩組受試者進(jìn)行紅外線(xiàn)音視頻同步記錄整夜多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)(audioandvideopolysomnosis,AV-PSG),受試者監(jiān)測(cè)當(dāng)晚不服用睡眠藥物,按平時(shí)作息時(shí)間進(jìn)入監(jiān)測(cè)室,整夜多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)(polysomnosis,PSG)記錄的時(shí)間不低于7h。多導(dǎo)睡眠圖指標(biāo)包括清醒期(W期)、非快速眼動(dòng)1期(N1期)、非快速眼動(dòng)2期(N2期)、非快速眼動(dòng)3期(N3期)、快速眼動(dòng)期(R期)。本研究經(jīng)甘肅省人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過(guò)(倫理審批號(hào):syll20150043)。所有受試者均簽署知情同意書(shū)。
病例組納入標(biāo)準(zhǔn):①符合《精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》[1]第5版的PI診斷標(biāo)準(zhǔn),至少滿(mǎn)足以下1項(xiàng):a.入睡困難;b.維持睡眠困難,表現(xiàn)為頻繁覺(jué)醒或醒后難以入睡;c.早醒且不能再入睡。②每周睡眠困難≥3次。③失眠不是因某種物質(zhì)(如濫用毒品、藥物)等導(dǎo)致的生理效應(yīng)。排除標(biāo)準(zhǔn):①由其他原因引起的繼發(fā)性失眠,尤其是根據(jù)《中國(guó)失眠癥診斷和治療指南》[7]鑒別排除焦慮障礙所致失眠;②有其他嚴(yán)重軀體疾病者,如高血壓病、心臟病、甲狀腺功能異常、糖尿病等;③有其他明確的失眠原因,如近期有重大心理應(yīng)激而致失眠者;④不適合量表評(píng)估的低齡和高齡人群;⑤PSG結(jié)果為主觀(guān)性失眠患者;⑥PSG結(jié)果呼吸暫停低通氣指數(shù)(apnea-hypopneaindex,AHI)>15次/h者;⑦有與國(guó)外種族聯(lián)姻家族史者;⑧未簽署知情同意書(shū)者。對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡、性別與PI組相匹配正常人群;②兩組間無(wú)血緣關(guān)系。
1.2方法
1.2.1SNP位點(diǎn)的選擇從美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心(NationalCenterforBiotechnologyInformation,NCBI)SNP數(shù)據(jù)庫(kù)及HapMap計(jì)劃選擇NPSR基因功能性SNP。納入標(biāo)準(zhǔn):①外顯子區(qū)能改變氨基酸表達(dá),在中國(guó)人群中最小等位基因頻率>5%;②在非翻譯區(qū),中國(guó)人群中最小等位基因頻率>5%;③在5'啟動(dòng)子2kb內(nèi),中國(guó)人群中最小等位基因頻率>5%。共得到13個(gè)標(biāo)簽SNP,本研究選擇5個(gè)標(biāo)簽SNP位點(diǎn)。
1.2.2標(biāo)本采集和DNA提取采集受試者外周靜脈血2ml用以提取DNA。
1.2.3引物設(shè)計(jì)及合成5個(gè)SNP位點(diǎn)的引物序列5個(gè)SNP位點(diǎn)的引物序列見(jiàn)表1。
1.2.4聚合酶鏈反應(yīng)(polymerasechainreaction,PCR)擴(kuò)增目的片段將擴(kuò)增產(chǎn)物送往博淼生物科技(北京)有限公司進(jìn)行測(cè)序,測(cè)序結(jié)果用chromas軟件進(jìn)行分析處理。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,組間比較采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(百分率)[n(%)]表示,比較采用c2檢驗(yàn);采用SHEsis軟件在線(xiàn)檢測(cè)基因型頻率是否符合Hardy-Weinberg平衡(Hardy-Weinbergequilibrium,HWE)檢驗(yàn),單倍型分析及連鎖不平衡檢驗(yàn)分析5個(gè)標(biāo)簽SNP是否具有獨(dú)立代表意義;行×列表c2檢驗(yàn)比較組間單個(gè)基因型及等位基因頻率。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1兩組受試者的一般資料比較
兩組受試者的性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(bodymassindex,BMI)比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);睡眠效率、總睡眠時(shí)間、睡眠持續(xù)時(shí)間、睡眠覺(jué)醒次數(shù)、N1期占比、N2期占比、N3期占比、R期占比比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),見(jiàn)表2。
2.2HWE檢驗(yàn)
本研究所選取的5個(gè)標(biāo)簽SNP位點(diǎn)已在HapMap中國(guó)漢族人群基因數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行連鎖不平衡篩查,為防止偏倚,對(duì)入選的5個(gè)標(biāo)簽SNP再次進(jìn)行HWE檢驗(yàn),結(jié)果顯示P>0.05,5個(gè)SNP位點(diǎn)基因型符合HWE,樣本具有群體代表性。
2.3兩組受試者的5個(gè)SNP位點(diǎn)基因型和等位基因頻率分布
兩組受試者的rs323917、rs323920、rs323922、rs2530547位點(diǎn)基因型分布和等位基因頻率及rs324957等位基因頻率的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);rs324957位點(diǎn)基因型分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.034);兩組受試者不同單倍型頻率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表3。
2.45個(gè)SNP位點(diǎn)連鎖不平衡檢驗(yàn)分析
應(yīng)用基于最大似然算法的SHEsis軟件進(jìn)行連鎖不平衡檢驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)由rs323920-rs323922構(gòu)成的單倍型高度連鎖(D'>0.9,r2>0.8),見(jiàn)圖1和圖2。
2.5兩組受試者的5個(gè)SNP位點(diǎn)組成的常見(jiàn)單倍型頻率比較
同樣應(yīng)用基于最大似然算法的SHEsis軟件進(jìn)行單倍型推斷,比較兩組受試者不同單倍型頻率的差異。兩組受試者5個(gè)標(biāo)簽SNP位點(diǎn)組成的常見(jiàn)單倍型(單倍型頻率>5%)有7種,P>0.05,見(jiàn)表4。
3討論
NPS是一種新型的20種氨基酸肽,主要在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌組織中表達(dá),NPS與NPSR特異性結(jié)合,是一種G蛋白偶聯(lián)受體[8]。NPSR前體mRNA在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛表達(dá),包括大鼠的運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、梨狀皮質(zhì)、前嗅核、丘腦、下丘腦、杏仁核及海馬結(jié)構(gòu)下托復(fù)合體等[9]。NPSR的廣泛分布暗示NPS-NPSR系統(tǒng)在多種生理活動(dòng)中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用[10]。動(dòng)物研究表明,NPS-NPSR系統(tǒng)具有明顯的促覺(jué)醒作用,主要表現(xiàn)為延長(zhǎng)睡眠潛伏期、減少覺(jué)醒向慢波睡眠的轉(zhuǎn)換次數(shù)、相應(yīng)增加覺(jué)醒時(shí)間、縮短慢波睡眠和快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間[11-12]。研究表明將NPS輸注到雙側(cè)前下丘腦,包括腹外側(cè)視前區(qū)(ventrolateralpreopticarea,VLPO)可顯著增加清醒發(fā)作的持續(xù)時(shí)間,并特別減少非快速眼動(dòng)睡眠,這表明NPS通過(guò)抑制VLPO中促進(jìn)睡眠的神經(jīng)元誘導(dǎo)清醒[13]。NPSR的基因突變抑制嚙齒類(lèi)動(dòng)物的睡眠,然而,睡眠需求依然存在,這些動(dòng)物沒(méi)有表現(xiàn)出與睡眠障礙相關(guān)的記憶障礙[14]。以上結(jié)果表明NPS的促醒作用在不同物種之間是一致的。總之,基于NPS-NPSR與睡眠相關(guān)性基礎(chǔ)研究結(jié)論已較為一致,但關(guān)于NPSR基因研究較少,目前關(guān)于研究多態(tài)性位點(diǎn)與PI的致病機(jī)制尚無(wú)統(tǒng)一定論,少量研究顯示NPSR基因的突變可導(dǎo)致人類(lèi)原發(fā)性失眠,SNP變異導(dǎo)致人類(lèi)睡眠變化[15]。以往研究證明遺傳因素是睡眠障礙的主要因素之一;雙胞胎研究表明睡眠特征和失眠有遺傳基礎(chǔ)[17];PI患者的一級(jí)親屬患失眠的風(fēng)險(xiǎn)增加6.65倍[16-17];成人自我報(bào)告睡眠時(shí)間和失眠的遺傳率分別為0.25%~0.44%和0.22%~0.59%[18-19]。盡管有證據(jù)表明存在相當(dāng)大的遺傳成分(遺傳率為38%~59%),但迄今為止,只有少數(shù)遺傳基因座可調(diào)節(jié)失眠的風(fēng)險(xiǎn)[20]。針對(duì)失眠主訴(n=113006)的全基因組關(guān)聯(lián)研究證明其多基因結(jié)構(gòu),并涉及3個(gè)全基因組顯著性基因座和7個(gè)基因[21-22]。
本研究團(tuán)隊(duì)前期關(guān)于NPSR基因多態(tài)性和原發(fā)性失眠之間關(guān)聯(lián)的研究結(jié)果表明,兩種不同的等位基因組合(CATGTC和GCCAAT)可能是原發(fā)性失眠的致病因素[23]。NPS基因多態(tài)性rs323920位點(diǎn)和rs324957位點(diǎn)可能是原發(fā)性失眠的易感基因位點(diǎn),NPSR-SNP位點(diǎn)CACGGTCCCCAGC單倍型組合為原發(fā)性失眠人群的危險(xiǎn)基因[24];而筆者通過(guò)對(duì)NPSR基因的5個(gè)SNP位點(diǎn)進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)4個(gè)位點(diǎn)基因型分布和等位基因頻率及rs324957等位基因頻率差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但rs324957基因型分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,在PI患者中rs324957位點(diǎn)基因型以AG型為主,因此NPSR基因rs324957位點(diǎn)多態(tài)性可能與PI具有相關(guān)性,即本研究進(jìn)一步證實(shí)NPSR基因多態(tài)性rs324957與漢族PI的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)NPSR基因多態(tài)性rs324957的等位基因和基因型頻率分布在PI組與對(duì)照組之間及兩組不同性別間的顯著差異,支持rs324957SNP是PI易感位點(diǎn)的假設(shè)。
綜上所述,本研究在前期研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)NPSR基因多態(tài)性SNP位點(diǎn)rs324957與PI之間的相關(guān)性,但仍需高質(zhì)量、大樣本量的研究進(jìn)一步驗(yàn)證。未來(lái)通過(guò)增加樣本量對(duì)NPSR基因位點(diǎn)進(jìn)行篩選及研究,有望進(jìn)一步豐富PI發(fā)生機(jī)制與基因多態(tài)性之間的關(guān)系,從而指導(dǎo)臨床。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 美國(guó)精神醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì).精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)[M].5版.張道龍譯.北京:北京大學(xué)出版社,2014.
[2] STEINMB,MCCARTHYMJ,CHENCY,etal.Genome-wideanalysisofinsomniadisorder[J].MolPsychiatry,2018,3(11):2238–2250.
[3] BEAULIEU-BONNEAUS,LEBLANCM,MéRETTEC,etal.Familyhistoryofinsomniainapopulation-basedsample[J].Sleep,2007,30(12):1739–1745.
[4] WATSONNF,GOLDBERGJ,ARGUELLESL,etal.Geneticandenvironmentalinfluencesoninsomnia,daytimesleepinessandobesityintwins[J].Sleep,2006,29(5):645–649.
[5] XUYL,REINSCHEIDRK,HUITRON-RESENDIZS,etal.NeuropeptideS:Aneuropeptidepromotingarousalandanxiolytic-likeeffects[J].Neuron,2004,43(4):487–497.
[6] 侯一平,王燦,謝宇平,等.神經(jīng)肽S對(duì)睡眠覺(jué)醒的調(diào)節(jié)[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2014,40(4):79–85,92.
[7] 中國(guó)睡眠研究會(huì).中國(guó)失眠癥診斷和治療指南[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2017,97(24):1844–1856.