IL-4、ALDH1A2基因多態(tài)性與重度膝關節(jié)骨性關節(jié)炎發(fā)病風險的相關性研究.pdf

1、目的：從基因遺傳角度，探討華北地區(qū)漢族人群中IL-4(rs8179190)和ALDH1A2(rs3204689)的基因多態(tài)性與膝關節(jié)骨關節(jié)炎(kneeosteoarthritis,KOA)發(fā)病率及嚴重程度的關系，為我國KOA高危人群的普查與監(jiān)測提供重要的分子依據，同時也為揭示KOA的治療提供新的思路。
　　骨關節(jié)炎(osteoarthritis，OA)是造成關節(jié)疼痛與功能障礙最常見的疾病，目前已成為全球第四大致殘性疾病?，F(xiàn)已證明O

2、A是一種受多種因素調控的遺傳性疾病。白介素4(interleukin-4，IL-4)是重要的抗炎性細胞因子，在骨關節(jié)炎的關節(jié)液中含量明顯升高，有研究顯示IL-4基因3內含子的可變重復序列多態(tài)性可能影響IL-4基因的表達，從而影響膝骨關節(jié)炎的發(fā)病。乙醛脫氫酶1家族A2成員(Aldehydedehydrogenase1familymemberA2，ALDH1A2)是催化視黃醛氧化為維甲酸的關鍵酶，維甲酸與其受體結合可以調控基因表達，進而調控

3、細胞的生長和分化。國外研究證實ALDH1A2基因與重度手關節(jié)骨關節(jié)炎(handosteoarthritis)的發(fā)生明顯相關。但目前國內對IL-4和ALDH1A2基因多態(tài)性與重度膝骨關節(jié)炎關系尚無文獻報道，本研究有助于KOA易感基因的定位，有望為我國KOA高危人群篩查、早期防治、藥物研制以及KOA基因芯片的開發(fā)提供重要依據。
　　方法：采用基于人群的病例-對照研究方法，收集189例KOA患者作為病例組和195例相對健康個人作為對照組

4、，在患者知情同意的情況下，采集每個研究對象的靜脈血1ml，并記錄其病史及相關個人資料。用TIANamp血液基因組提取試劑盒提取，收集的血液標本白細胞基因組DNA，采用聚合酶鏈反應-限制性片段長度多態(tài)性分析法(polymerasechainreaction-restrictionfragmentlengthpolymorphism，PCR-RFLP)和聚合酶鏈反應-連接酶檢測反應法(polymerasechainreaction-liga

5、sedetectionreaction,PCR-LDR)，檢測IL-4(rs8179190)和ALDH1A2(rs3204689)基因多態(tài)性位點的基因型及等位基因分布頻率。數(shù)據統(tǒng)計分析采用SPSS13.0版軟件包(SPSSCompany,Chicago,Illinois,USA)進行統(tǒng)計分析，P<0.05認為有統(tǒng)計學意義。對每個基因位點的基因型及等位基因分布頻率，進行Hardy-Weinberg平衡分析。對病例組與對照組的基因型及等位基

6、因的分布頻率比較采用行×列表卡方檢驗。將KOA患者按照膝關節(jié)影像學Kellgren-Lawrence(K/L)分級不同進行分組，利用卡方檢驗對病例組各基因型在不同組中的分布頻率進行分析。按體質指數(shù)(BodyMassIndex,BMI)及年齡對所有研究對象進行分層分析，利用卡方檢驗比較基因型在各個分層中有無明顯差異性。以非條件Logistic回歸法計算經性別、年齡、BMI，校正的相對風險度的比值(oddsratio,OR)及其95％可信區(qū)

7、間(confidenceinterval,CI)
　　結果：
　　1、病例組與對照組中IL-4(rs8179190)、ALDH1A2(rs3204689)等位基因頻率及基因型分布頻率均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)，表明本研究人群具有群體代表性。
　　2、KOA患者組中BMI≥28kg/m2(2003年中國成人超重和肥胖癥預防控制指南)個體的比例(比值為23.3%)顯著高于健康對照組(比值為14.

8、4%)（χ2=5.014，P=0.025）。肥胖可增加KOA的發(fā)病風險，經性別、年齡校正后的OR值為1.16(95%CI=1.09~1.24)。
　　3、IL-4基因(rs8179190)P1/P1型、P1/P2型、P2/P2基因型在病例組的分布頻率為59.3%、36.5%、4.2%；在對照組中頻率分為38.0%、58.5%、3.5%，兩組之間的分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=18.81，P=0.00)。P1和P2的基因頻率在病例組分

9、別為77.5%和22.5%，在對照組分別為67.2%和32.8%，兩組的分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=10.23，P=0.00)。
　　4、ALDH1A2（rs3204689）基因C/C型、C/G型、G/G基因型在病例組的分布頻率為64.6%、31.7%、3.7%；在對照組中頻率分布為61.5%、35.9%、2.6%，兩組之間的分布無顯著性差異(χ2=1.03，P=0.60)，C和G的基因頻率在病例組分別為80.4%和19.6%，在

10、對照組分別為79.5%和20.5%，兩組之間的分布無顯著性差異(χ2=0.11，P=0.75)。
　　5、病例組按照KOA影像學K/L分級進行分組，分為病例組3級和病例組4級，IL-4基因P1/P1型、P1/P2型、P2/P2基因型在病例組3級的頻率分布為66.7%、30.0%、2.0%；在病例組4級頻率分布為55.8%、39.5%、4.7%，兩組之間的分布無顯著性差異(χ2=2.002，P=0.368)。ALDH1A2基因C/C

11、型、C/G型、G/G型在病例組3級的分布頻率為70.0%、25.0%、5.0%；在病例組4級分布頻率為62.0%、34.9%、3.1%，兩組的分布無顯著性差異(χ2=2.06，P=0.36)。
　　6、病例組按照BMI≥28kg/m2和BMI<28kg/m2進行分層，將病例組分為肥胖組和非肥胖組，IL-4基因P1/P1型、P1/P2型、P2/P2基因型在肥胖組的頻率分布為56.8%、43.2%、0.0%；在非肥胖組頻率分布為60%

12、、34.5%、5.5%，兩組之間的分布無顯著性差異(χ2=3.19，P=0.20)；ALDH1A2基因C/C型、C/G型、G/G基因型在肥胖組的分布頻率為61.4%、29.5%、9.1%；在非肥胖組分布頻率為65.5%、32.4%、2.1%，兩組的分布無顯著性差異(χ2=4.67，P=0.97)。
　　7、病例組按照年齡進行分層，分為60歲≤年齡<70歲與70歲≤年齡≤80歲之間，IL-4基因P1/P1型、P1/P2型、P2/P2

13、基因型頻率在60-70歲年齡段分布頻率為70.5%、27.3%、2.2%；在70-80歲年齡段分布頻率為48.0%、45.9%、6.1%，兩組的分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=9.95，P=0.00)；ALDH1A2基因C/C、C/G、G/G基因型頻率在60-70歲年齡段分布頻率為68.2%、28.4%、3.4%；在70-80歲年齡段分布頻率為62.2%、33.7%、4.1%，兩組的分布無顯著性差異(χ2=0.72，P=0.70)。

14、　　結論：
　　1、IL-4基因rs3204689P1/P2位點的多態(tài)性可能與我國華北地區(qū)漢族人群中KOA易感性相關與嚴重程度有關，rs3204689位點等位基因P1增加KOA的發(fā)病風險；與P2相比P1等位基因增加了KOA發(fā)病風險。進一步分析發(fā)現(xiàn)，這種作用隨著年齡的增加更加明顯；攜帶P1/P2基因型可能顯著增加KOA的發(fā)病風險，這種影響主要表現(xiàn)在70-80歲老人個體。
　　2、ALDH1A2基因rs8179190C/G位點的