作者:季敬璋,白永恒,俞雅萍,莫亚林,吕建新
【摘要】 目的 :探讨雌激素受体α基因PvuII和XbaI位点的单核苷酸多态性与良性前列腺增生(BPH)发病风险的关系。方法:收集112例BPH患者和111例健康对照人群的外周血标本,应用PCR-RFLP技术分析雌激素受体α基因PvuII和XbaI的单核苷酸变异,采用非条件logistic回归分析和计算其基因型和等位基因频率。结果:PvuII和XbaI位点基因型符合Hardy-Weinberg平衡检验;PvuII位点以杂合子基因型Pp占多数(占44.84%),基因型PP最少(占14.35%);XbaI位点以纯合子基因型xx为主,为64.13%;XX最少,为4.48%;比较PvuII和XbaI位点的基因型和等位基因在BPH患者和健康对照中的分布频率,差异均无显著性(P &>0.05);雌激素受体α基因PvuII与XbaI位点间具有较强的连锁不平衡效应(D’=0.958,r2=0.398)。单体型分析显示pX在BPH患者中的分布显著高于健康对照人群(P=0.032108,OR=6.394,95%CI:0.919~44.517),提示单体型pX是BPH发生的易感因素。结论:雌激素受体α基因的单核苷酸多态性与前列腺增生发病存在一定的相关性。
【关键词】 雌激素受体α基因 多态性 限制性片段长度多态性分析 良性前列腺增生
Abstract: Objective: To investigate and explore the relationship between estrogen receptor α (ESRα) gene polymorphisms and the susceptibility of benign prostatic hypertrophy (BPH). Methods: The polymorphisms of ESRα gene were genotyped by PCR-RFLP in 112 BPH patients and 111 healthy male controls. The genotype and allelic frequencies were calculated and analyzed with unconditional logistic regression. Results: The frequency distribution of PvuII and XbaI genotypes accorded with the Hardy-Weinberg equilibrium test (P &>0.05). The frequency of PvuII heterozygous genotype ‘Pp’was for 44.84% and‘PP’for 14.35% ;the frequency of XbaI homozygous genotype‘xx’and‘XX’ was for 64.3% and 4.48%,respectively. There was no significant difference in the genotype and allelic frequencies of PvuII and XbaI in the BPH cases compared with healthy controls,but significant difference for haplotype pX (P =0.032108, OR=6.394,95%CI:0.919~44.517),suggesting haplotype pX might be a risk factor of BPH. Conclusion: The polymorphisms of mononucleotide of estrogen receptor α gene may be associated with the morbidity BPH.
Key words: estrogen receptor α;polymorphism;PFLP; benign prostatic hypertrophy
性前列腺增生(benign prostatic hyper-plasia,BPH)是一种十分常见的老年男性泌尿系统疾病。研究表明,BPH的发生与雌激素调节密切相关,而雌激素在体内的生理作用主要是通过其特异性受体——雌激素受体(estrogen receptor,ESR)的介导来实现的[1-2],因此,研究雌激素受体有助于揭示BPH的发病机制。本研究通过对ESRα基因进行单核苷酸多态性分析,来观察其在BPH发生、发展中的作用。
1 资料和方法
1.1 一般资料
自2007年5月至2008年5月间收集温州医学院附属第一医院BPH患者112例和健康体检人群作为对照111例的外周血标本。BPH组年龄分布为52~89岁,平均71.0岁,均为经过组织病理证实的BPH患者。健康对照组年龄分布为48~83岁,平均66.6岁,其判定的标准主要为低水平的血清PSA值(&<4.0 μg/μL)、前列腺B超检查正常以及无相应的临床症状。所有研究对象均已事先告知该研究的相关内容,并取得其本人同意。
1.2 方法
1.2.1 总DNA提取:用全血基因组提取试剂盒(TaKaRa公司产品)提取外周血总DNA,置于4 ℃保存,备用。
1.2.2 基因型分析:参照文献[3]合成引物5’-CTGCCACCCTATCTGTATCTTTTCCTATTCTCC-3’ (正向)和5’-TCTTTCTCTGCCACCCTGGCGTCGATTAT CTGA-3’(反向)。PCR反应体系:10×Ex Taq Buffer 5μL,25 mmol/L的MgC12 4μL,各含2.5 mmol/L的dNTP混合液4.5μL,10 mmol/L的引物各0.5μL,80~200 ng DNA模板,5 U/μL的Ex Taq DNA聚合酶0.2μL,加水至50μL。PCR产物用2.0%琼脂糖凝胶电泳鉴定。10μL PCR产物用限制性内切酶消化4 h,酶切产物用2.0%琼脂糖凝胶电泳鉴定。
1.3 统计学处理方法
采用Hardy-Weinberg平衡检验来评价采集资料的可靠性。采用非条件Logistic回归分析ESRα基因型和等位基因频率,从而得到经过年龄校准的OR值以及95%CI。采用SHEsis软件分析ESRα基因单体型[4]。
2 结果
2.1 ESRα基因型的酶切结果
PCR产物经过限制性内切酶PvuII消化可形成PP基因型(1 372 bp),Pp基因型(1 372 bp,936 bp,436 bp)和pp基因型(936 bp,436 bp);经过限制性内切酶XbaI消化可形成XX基因型(1 372 bp),Xx基因型(1 372 bp,982 bp,390 bp),xx基因型(982 bp,390 bp),见图1。
2.2 ESRα基因Hardy-Weinberg平衡检验
本研究对112例BPH患者和111例健康对照的ESRα基因PvuII和XbaI位点的基因型进行Hardy-Weinberg平衡检验。结果显示PvuII和XbaI位点基因型的观察值(actual)与预期值(expected)的差异均无显著性(P &>0.05),表明收集的资料具有代表性。
2.3 ESRα基因型和等位基因分布情况
本研究观察了BPH病例组和对照组之间的ESRα基因型和等位基因分布规律,显示其PvuII位点以杂合子基因型Pp占多数,为44.84%(100/223),纯合子基因型PP最少,为14.35%(32/223);XbaI位点以纯合子基因型xx为主,为64.13%(143/223),纯合子基因型XX最少,仅为4.48%(10/223)。分别比较PvuII和XbaI位点的基因型和等位基因在BPH病例和健康对照中的分布频率,差异均无显著性(P &>0.05),见表1。
2.4 单体型分析
ESRα基因多态性位点PvuII与XbaI间具有较强的连锁不平衡效应(D’=0.958,r2=0.398,来自对照组数据)。ESRα基因单体型包括pX、px、PX和Px四种,本研究人群主要以单体型px分布为主,而单体型pX分布最低。比较BPH病例组和健康对照组人群的单体型分布,本研究发现单体型pX在BPH患者中的分布显著高于健康对照人群(P =0.032108),其OR值为6.394,95%CI为0.919~44.517;单体型px、PX和Px在两者间的差异无显著性(P &>0.05),见表2。
3 讨论
ESR受体属于一类由配体激活的核转录因子,现发现ESR受体存在三种亚型:ESRα、ESRβ和ESRγ,其中ESRα亚型主要分布于前列腺基底上皮细胞和基质间隙[5],ESRβ分布于前列腺体上皮间隙[6],而ESRγ目前仅发现存在于硬骨鱼中[7],在人类前列腺中尚未发现。免疫组化显示,ESRα在正常前列腺腺体上皮细胞中虽未表达,但在前列腺增生细胞中存在高表达[8],这种表达差异提示ESRα可能与BPH的发生密切相关[9]。因此,研究ESRα基因多态性对于了解BPH的发病机制具有重要的意义。
ESRα基因定位于人类染色体6q25.1上,全序列有140 kb,由8个外显子和7个内含子组成。PvuII(rs2234693)和XbaI(rs9340799)是ESRα基因最常见的两个多态性位点,均分布于第1内含子上,两者仅相距50 bp。PvuII存在碱基T和C的变异,XbaI存在A和G的变异,由于这些变异发生在含有启动子、增强子等重要调节序列的第1内含子上,因而这可能影响到ESRα的表达和功能[10]。Herrrington等[11]认为PvuII位点T转换为C(P等位基因),那么,基因序列上会形成一个能与myb转录因子相结合的位点,即B-myb,这可大大提高下游报告基因的转录水平。因此,P等位基因可提高ESRα转录活性。
我们分析了112例BPH患者和111例健康对照人群ESRα基因PvuII和XbaI位点单核苷酸多态性,结果显示,PvuII和XbaI位点的基因型或等位基因分布频率在BPH患者与健康对照人群之间差异均无显著性,这提示单个SNP可能与BPH发病不相关。然而,在进化学上以等位基因方式表述与疾病易感性相关的多态性,很少由单个多态性导致,大多是基因内几个多态性的组合即单体型所引起。此外,PvuII和XbaI两个位点之间距离较近,这大大增加了位点间相互影响共同作用的可能性。因此,本研究分析两个位点的交互作用,即做连锁不平衡分析。结果显示PvuII和XbaI位点之间存在较强连锁不平衡作用,单体型分析显示携带有pX的个体患前列腺增生的几率为未携带该单体型个体的6.4倍,提示单体型pX是BPH发生的高危险因素。因此,有必要对此类易感人群进行早期干预,预防BPH的发生。
此外,本研究也注意到单体型pX在本地区人群中的分布频率很低,所占比例不到3%,而人群中最常见的单体型为px,比例占到60%以上。与世界其他地区人群的结果相似的这种频率分布特征[12-13],提示单体型pX引起 BPH的发生虽然风险较大,但影响是局限的。目前老年男性BPH的发病率极高,除了与雄激素水平有关外,雌激素水平也可能是其重要的原因之一,而雌激素主要是通过受体ESRα的作用实现其生理功能,因此,推测除了PvuII和XbaI位点外,ESRα基因还存在其他多态性位点协同影响BPH的发生。
综上所述,ESRα基因PvuII和XbaI多态性与BPH发病可能存在着一定的关联,但这仅仅是初步的,还需更大量的样本数、更多的位点以及更深入的基因功能研究,才能够得到肯定一致的结论。
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