阿爾茨海默病與CYP19基因、谷胱甘肽S-轉移酶基因多態(tài)性的相關性分析.pdf

1、阿爾茨海默?。ˋlzheimer!s disease，AD）是中樞神經系統(tǒng)一種常見的進行性神經退行性疾病，是導致老年前期和老年期癡呆的主要原因，臨床主要表現(xiàn)為進行性記憶力減退、認知功能障礙、人格改變及語言障礙等神經精神癥狀為特征。1906-1907年間由德國神經科醫(yī)生Alois Alzheimer首先發(fā)現(xiàn)。目前，全球約有2000～3000萬AD患者。歐美國家的統(tǒng)計數據顯示，65歲以上老年人的癡呆患病率為3.0%～5.0%，其中半數以上為

2、AD。在美國，AD已經成為繼心血管疾病、腫瘤和腦卒中之后的第4位死亡原因。國內的AD發(fā)病情況與國外類似，病例數已達10萬。據報道我國60歲以上人群癡呆患病率為0.75%-4.69%。隨著世界人口日趨老齡化，AD已成為當今老年醫(yī)學面臨的最為嚴峻的課題之一。 由于AD的病因和發(fā)病機理至今尚不明確，一般認為AD是復雜的異質性疾病，多種因素可能參與致病，如遺傳因素、神經遞質、免疫因素和環(huán)境因素等。因此，當機體存在某些遺傳缺陷時，如與毒物

3、代謝有關的酶體系和具有中樞保護作用的雌激素的合成關鍵酶的遺傳缺陷，可引起毒素在體內的蓄積，對神經系統(tǒng)造成慢性破壞。外源性化學物質體內生物轉化過程的復雜性有賴于多種酶的共同作用及相互間的活性平衡。 外源性化學物質的體內生物轉化是依靠毒物代謝酶來完成，Ⅰ相酶（如細胞色素P450）通過氧化、還原和水解作用，改變化學物質所具有的功能基因或使其分解，Ⅱ相酶（如谷胱甘肽-S-轉移酶，N-乙?；D移酶）催化外源性化學物質與某些強極性集團（如甲

4、基，乙酰基）發(fā)生結合反應，從而使極性或水溶性增強，有利于隨尿或膽汁排出。其轉化過程的復雜性有賴于多種代謝酶的共同作用及它們的活性平衡。 谷胱甘肽S-轉移酶（Glutathione S-transferase，GST）屬于Ⅱ相代謝酶，是體內重要的解毒酶系，它催化親電子化合物與還原型谷胱甘肽的結合反應，使前者功能失活，通過尿液或膽汁排出體外，在代謝環(huán)境致癌物和化療藥物中有重要作用。GSTs是一組具有解毒功能的蛋白超基因家族，可分為胞

5、漿型、胞膜型、線粒體型和LTC4合成酶。幾乎在所有細胞和組織中都有表達，以肝臟、結腸和生殖腺中表達最高。已發(fā)現(xiàn)GSTM1、P1具有人群多態(tài)性。GSTs的遺傳多態(tài)性和環(huán)境因素的相互作用，共同影響著人類對某些疾病的易感性。正確理解GSTs的遺傳多態(tài)性和環(huán)境因素的關系，對于揭示其在疾病中的發(fā)病原因，提高對疾病易感患者的預測水平具有重要的意義。谷胱甘肽S-轉移酶P1（GSTP1）基因的外顯子5（Ile105→Val）存在多態(tài)性。GSTP1基因編

6、碼產物GSTP1酶含有210個氨基酸，有研究表明位于第105位點的氨基酸序列對于蛋白質的生物學功能十分重要，該位點氨基酸的替代改變了氨基酸的體積和疏水性，從而影響了酶的熱穩(wěn)定性。據報道GSTP1酶-Val105的熱穩(wěn)定性比GSTP1酶-Ile105的低2～3倍。隨著GSTP1基因結構和功能研究的不斷深入，人們已經認識到GSTP1等位基因編碼的酶在氧化代謝能力存在明顯差異。因此，GSTP1編碼基因的多態(tài)性可能與AD的遺傳易感性有關。

7、 研究發(fā)現(xiàn)，絕經后AD患者中內源性雌激素水平明顯低于同年齡非AD患者對照組，局部形成的雌激素具有明顯的神經營養(yǎng)及神經保護作用。如雌激素可通過促進神經營養(yǎng)因子表達及上調神經營養(yǎng)因子受體，實現(xiàn)其神經營養(yǎng)作用。反過來，神經營養(yǎng)因子能促進細胞與雌激素結合，引起信號放大，從而加強神經營養(yǎng)作用。雌激素有治療AD（尤其是在預防）方面的作用令人十分振奮，它的作用機制也正成為國內外的研究熱點。芳香化酶是是雌激素合成的最后一步限速酶，是細胞色素P450超

8、家族中的一員，其編碼基因CYP19位于人15號染色體的長臂21區(qū)1帶，全長123Kb。研究發(fā)現(xiàn)，由芳香化酶合成的雌激素與腦發(fā)育和再生密切相關。在正常情況下，芳香化酶分布于人及其它哺乳動物的多種組織中，例如：中樞神經系統(tǒng)、胎盤合體滋養(yǎng)細胞、卵巢顆粒細胞、脂肪組織及其間質細胞、腎上腺組織中。在特定腦區(qū)，芳香化酶催化雄激素轉化為雌激素，腦局部芳香化酶的活性高低與雌激素水平相關。近年的研究表明：CYP19基因包括許多組織特異性的啟動子介導CYP

9、19基因的表達，從而決定了CYP19基因表達的組織特異性模式。國內外對芳香化酶與AD之間關系的研究較少。已發(fā)現(xiàn)CYP19具有人群多態(tài)性，因此，CYP19編碼基因的多態(tài)性可能與AD的遺傳易感性有關。 目的： 本實驗目的在于探討CYP19基因和GSTP1基因多態(tài)性與阿爾茨海默病遺傳易感性的關系，為阿爾茨海默病的臨床診斷提供分子生物學指標。 方法： 阿爾茨海默病病人102例血標本來源于北京市醫(yī)院和軍隊干休所。對

10、照組血標本來自社區(qū)健康老年人（≥65歲），MMSE評分≥28分，共121例。癡呆診斷按照ICD-10診斷標準將“可能性AD”作為研究對象，通過簡易智能量表及老年認知功能評定量表，全部病例組均有影象學資料輔助診斷并隨訪一年以上。所有被試者抽全血2 mL，枸櫞酸鈉抗凝后采用苯酚.氯仿抽提法提取外周血白細胞基因組DNA。利用聚合酶鏈反應-限制性片段長度多態(tài)性技術，應用上游5’-TGC TAT CGT GGT TAA AAT CCA AGG-3

11、’及下游5’-TTA CCT GAG AGG CCA AGA AAA ACA-3’引物擴增細胞色素CYP19基因MfeⅠ位點等位基因，應用MfeⅠ限制性內切酶檢測其A→T多態(tài)性；應用上游5’-ACC CCA GGG CTC TAT GGG AA-3’及下游5’-TGA GGG CAC AAG AAG CCC CT-3’這一對引物擴增GSTP1基因，應用BsmAⅠ限制性內切酶分別檢測GSTP1基因的A→G多態(tài)性。比較基因頻率和基因型運用S

12、PSS13.0統(tǒng)計軟件包，采用卡方檢驗計算阿爾茨海默病患者與正常人之間各等位基因頻率或突變頻率。 結果： CYP19基因MfeⅠ多態(tài)性與阿爾茨海默病的關系CYP19基因MfeⅠ A→T多態(tài)檢測結果顯示，在阿爾茨海默病組等位基因m1、m2的比例分別為135/204（66.2%）和69/204（33.8%），在對照組中則分別為196/242（81.0%）和46/242（19.0%），兩組比較有顯著性差異（X2=12.696

13、，P<0.05，95%CI：1.413～3.357）。CYP19基因Mfe I位點各種基因型分布頻率：阿爾茨海默病組m1/m1，m1/m2，m2/m2分別為45/102（44.1%）、45/102（44.1%）、12/102（11.8%），而正常對照組分別為79/121（65.3%）、38/121（31.4%）、4/121（3.3%），病例組與正常對照組之間CYP1A1基因MspⅠ位點各種基因型分布有顯著性差異（X2=12.384 P<

14、0.05）。 GSTP1基因多態(tài)性與阿爾茨海默病的關系等位基因M1，M2在病例組中的分布頻率分別為73.4%，26.6%；在對照組中為83.1%，16.9%，經統(tǒng)計學處理兩組間各等位基因頻率分布差異具有顯著性（X2=6.134 P<0.05，95%CI：1.124～2.809）。GSTP1基因BsmAⅠ位點各種基因型分布頻率：阿爾茨海默病組m1/m1，m1/m2，m2/m2分別為56/102（54.9%）、37/102（36.

15、3%）、9/102（8.8%），而正常對照組分別為85/121（70.2%）、31/121（25.6%）、5/121（4.1%），病例組與正常對照組之間CYP1A1基因MspⅠ位點各種基因型分布有顯著性差異（X2=6.062 P<0.05）。 結論： 本組資料正常健康老年人CYP19基因MfeⅠ位點各基因型及GSTP1基因BsmAⅠ位點各基因型所占的比例，與國內報道資料正常人群的平均水平相當。本研究發(fā)現(xiàn)（1）. CYP1