鮑曉林 郭家亮 郭玉芬
耳聾基因在遺傳性聾患者中具有較高的遺傳異質(zhì)性,在不同地區(qū)和不同人群中耳聾基因的突變頻率、突變方式和熱點(diǎn)突變有很大差異。目前普遍認(rèn)為GJB2基因、SLC26A4基因、線粒體DNA12Sr RNA是常見的致聾基因,也是中國耳聾人群中突變攜帶率最高的致病基因,而且不同地域、不同民族也有其自身的特點(diǎn),但國內(nèi)相關(guān)研究絕大部分是在漢族人群中進(jìn)行的,對少數(shù)民族耳聾人群中常見耳聾基因的分子流行病學(xué)研究相對較少。我國是多民族的國家,隨著聾病基因篩查工作的不斷深入,越來越多的少數(shù)民族聾病資源被發(fā)現(xiàn),為了探討不同民族聾病常見基因突變特點(diǎn),了解常見耳聾基因突變在不同民族間的分子流行病學(xué)特點(diǎn),揭示少數(shù)民族耳聾患者的遺傳學(xué)機(jī)制,制定個(gè)性化的基因篩查和聾病分子診斷流程,本研究對耳聾分子流行病學(xué)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的64例蒙古族耳聾先證者資料進(jìn)行分析,以了解蒙古族人群耳聾基因的分布特點(diǎn)。
1.1研究對象 蒙古族非綜合征型聾患者64例,其中男34例,女30例,年齡7~21歲,中位年齡13歲,語前聾54例,語后聾6例(小于或等于2歲者判定為語前聾,2歲以后出現(xiàn)的聽力下降者判定為語后聾),余4例發(fā)病年齡不明確。有氨基糖苷類抗生素應(yīng)用史23例(占36.4%),有耳聾家族史6例(9.4%)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織《障礙、殘疾和殘廢的國際分類》(1997)對語言頻率聽力損失劃分標(biāo)準(zhǔn)分級:輕度聾(聽力損失26~40 dB HL)、中度聾(41~60 dB HL)、重度聾(61~80 dB HL)、極重度聾(>81 dB HL)及全聾,64例中,重度聾24例,極重度聾40例。
排除標(biāo)準(zhǔn):有典型的慢性化膿性中耳炎表現(xiàn)、聽力檢查為傳導(dǎo)性聽力下降或有中耳手術(shù)史,有較重的顱腦外傷或耳外傷史,綜合征型聾,中樞性疾病、腦癱等智力障礙引起的語言障礙患者。
1.2調(diào)查方法 對64例患者進(jìn)行全身及耳鼻咽喉科常規(guī)檢查,并進(jìn)行純音聽閾、中耳功能ABR和耳聲發(fā)射等檢查,判斷是否存在蝸后病變。在知情同意的前提下,抽取外周靜脈血5 ml,制備基因組DNA,應(yīng)用紫外分光光度計(jì)檢驗(yàn)樣本純度,并建立耳聾基因數(shù)據(jù)庫[1,2]。
1.3實(shí)驗(yàn)方法 針對GJB2基因在第二個(gè)外顯子的編碼區(qū)進(jìn)行擴(kuò)增[3],引物序列為GJB2-F:GGTGTTTGCTCCAGGAAGA, GJB2-R:GGCCTACAGGGGTTTCAAAT,PCR產(chǎn)物片段大小為843 bp。用25 μl PCR反應(yīng)體系在ABI公司9700熱循環(huán)儀完成。反應(yīng)條件:10×Buffer 2.5 μl ,dNTP(2.5 mM/ul)2 μl ,20 μM/μl primers 0.5 μl ,rTag酶0.5 μl ,100 ng DNA Template 1 μl ,ddH2O 18 μl 。反應(yīng)條件:94 ℃預(yù)變性5 min,94 ℃變性30 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,30個(gè)循環(huán),反應(yīng)結(jié)束后再72 ℃延伸7 min,4 ℃保存。產(chǎn)物經(jīng)測序檢測突變。
針對線粒體1555位點(diǎn)設(shè)計(jì)引物,F(xiàn):TGCTTACCCAGACTCGAGAA,R: CGACTGAGCCTTGACAGCTGA,PCR產(chǎn)物片段大小為801 bp。PCR反應(yīng)采用25 μl 反應(yīng)體系,10×Buffer 2.5 μl ,2.5 μM dNTP2 μl ,20(M primers 0.5 μl ,rTaq酶0.5 μl ,100 ng DNA Template 1 μl ,ddH2O 18 μl。反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性5 min,95 ℃變性30 s,58 ℃退火45 s,72 ℃延伸45 s,30個(gè)循環(huán),反應(yīng)結(jié)束后再72 ℃延伸7 min,4 ℃保存,產(chǎn)物送測序檢測突變。
SCL26A4基因突變分析方法:應(yīng)用解放軍總醫(yī)院國家北方基因研究中心的20對引物序列和反應(yīng)條件[4],分別進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng),然后取PCR產(chǎn)物和標(biāo)準(zhǔn)Marker各2 μl ,分別加入6 μl 溴酚藍(lán),用1.5%瓊脂糖凝膠進(jìn)行產(chǎn)物純度和濃度的檢測,產(chǎn)物送測序檢測突變。
GJB2基因:235delC純合突變2例(圖1),299-300delAT和176-191del 16bp(圖2)復(fù)合雜合突變1例,235delC與176-191del 16bp復(fù)合雜合突變1例,478G>A/wt雜合突變1例,79G>A和/或341A>G遺傳多態(tài)性改變31例,占48.4%。突變率為7.81%(5/64),等位基因攜帶率為5.46%(7/128)。
mtDNA12SrRNA 1555和1494位點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)突變。
圖1 235delC突變測序圖:純合突變(中)、雜合突變(上)、正常對照(下)
圖2 299-300delAT突變測序圖:雜合突變(下)、正常對照(上),序列方框標(biāo)識為缺失的16個(gè)堿基位置
圖3 SLC26A4基因IVS7-2A>G突變測序圖:正常對照(下)、雜合突變(上)、純合突變(中)
SLC26A4基因:919-2A>G/919-2A>G純合突變4例(圖3);復(fù)合雜合突變4例,分別為2027 T>A/919-2A>G 2例、2169A>G/919-2A>G 2例;雜合突變7例,分別為919-2A>G/wt 4例,918+1delG/wt、1238G>A/wt和2027 T>A/wt各1例。突變率為23.44% (15/64),等位基因攜帶頻率為17.99%(23/128)。
本組64例患者中共檢測出GJB2、SLC26A4、線粒體DNA12SrRNA三種基因突變者20例,其中SLC26A4基因突變率最高(75%,15/20),其中919-2A 我國地域遼闊,民族眾多,各地區(qū)經(jīng)濟(jì)和意識形態(tài)的發(fā)展極不均衡,少數(shù)民族的遺傳背景存在明顯的差異性。針對全國不同區(qū)域、不同民族的耳聾人群進(jìn)行深入的研究,掌握確鑿的聽力學(xué)和遺傳學(xué)數(shù)據(jù),明確少數(shù)民族耳聾基因突變的頻率、特定耳聾基因突變和多態(tài)性特點(diǎn)等,能夠?yàn)槎@基因篩查和基因診斷提供詳細(xì)的參考依據(jù),制定個(gè)性化的遺傳咨詢服務(wù),指導(dǎo)優(yōu)生優(yōu)育。 蒙古族主要集中聚居在內(nèi)蒙古自治區(qū),在河北、遼寧、吉林、黑龍江以及新疆等省自治區(qū)也有蒙古族聚居區(qū)。本組64例蒙古族耳聾患者均來自在內(nèi)蒙古自治區(qū),從病史、發(fā)病年齡、聽力學(xué)特點(diǎn)來看無特異性。本組中蒙古族耳聾患者的三種常見耳聾基因突變的發(fā)生率與文獻(xiàn)報(bào)道的漢族和其他少數(shù)民族的常見耳聾致病基因突變頻率分布有所不同[5~8],235delC基因突變攜帶率4.7%(3/64),是本組中GJB2基因最多見的突變位點(diǎn),占全部突變的15%(3/20); SLC26A4基因919-2A>G是突變檢出率最高的位點(diǎn),突變攜帶率為18.6%(12/64),占全部突變的60%(12/20),三種常見致病基因中SLC26A4基因是本組中突變率最高的,占全部突變的75%,其次為GJB2基因(25%),而線粒體DNA 12SrRNA 1555位點(diǎn)和1494位點(diǎn)均未檢測到突變??梢姸@基因突變有明顯的種族差異,而且突變頻率有較大的地域差異[5,6]。蒙古族和漢族同屬于蒙古人種,除外種族起源和始祖效應(yīng)的因素,分析其原因還有以下幾點(diǎn):一是本組觀察的樣本量較少,難免造成統(tǒng)計(jì)結(jié)果的偏差,還需要擴(kuò)大樣本量,進(jìn)行更深入的研究證實(shí);二是本實(shí)驗(yàn)未統(tǒng)計(jì)與藥物性聾相關(guān)的961和7445等位點(diǎn);三是由于遺傳異質(zhì)性、遺傳漂變和先證者效應(yīng)等遺傳學(xué)的不確定因素,還可能存在基因修飾或其他尚未發(fā)現(xiàn)的調(diào)節(jié)因素。由于長期進(jìn)化形成各人種間的遺傳差異,人群的大規(guī)模遷移、不同種族之間的婚配、融合又使得不同種群的遺傳背景變得更為復(fù)雜,從而造成了不同地域、不同民族、不同種群之間的遺傳學(xué)特點(diǎn)各不相同。遺傳學(xué)的始祖效應(yīng)和遺傳漂變的原因使得遺傳信息發(fā)生聚集或遺傳力降低,從而出現(xiàn)了遺傳攜帶頻率的變化。蒙古族人線粒體基因研究能否成為耳聾基因研究的突破口,還需要更深入的探索,期望通過對蒙古族人的致聾基因的研究,從分子水平上認(rèn)識蒙古族人在遺傳素質(zhì)上與其他種族的不同,為更好的開展基因診斷和治療提供指導(dǎo)。 4 參考文獻(xiàn) 1 王秋菊, 韓東一, 郭玉芬, 等. 遺傳性耳聾的資源收集保存及基因定位克隆與分子流行病學(xué)研究[J]. 中國耳鼻咽喉-頭頸外科雜志, 2006,13:661. 2 Guo YF, Liu XW, Guan J , et al . GJB2, SLC26A4 and mitochondrial DNA A1555G mutations in prelingual deafness in Northern Chinese subjects [J]. Acta Otolaryngology, 2008,128:297. 3 鮑曉林,郭玉芬,劉曉雯.29個(gè)近親結(jié)婚致聾核心家系GJB2、SLC26A4和線粒體DNA12SrRNA基因分析[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,2008,16:92. 4 Wang QJ, Zhao YL, Rao SQ, et al. A distinct spect rum of SLC26A4 mutations in patients with enlarged vestibular aqueduct in China[J] . Clinical Genetics,2007,72:245. 5 紀(jì)玉斌,蘭蘭,王大勇,等.非綜合征型聾患者GJB2基因突變流行病學(xué)文獻(xiàn)薈萃分析[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,2011,19:323. 6 惠培林,郭玉芬,鮑曉林,等.西北地區(qū)耳聾家系中GJB2基因突變頻率分析[J].中華耳科學(xué)雜志,2008,9:385. 7 滿榮軍,郭玉芬,劉曉雯,等.新疆少數(shù)民族和漢族聾啞學(xué)生GJB2基因和線粒體DNA 12SrRNA A1555G突變研究[J].中國耳鼻咽喉頭頸外科,2009,16:190. 8 李琦,方如平,黃德亮,等.新疆地區(qū)漢族和維吾爾族耳聾基因突變的比較研究[J].臨床耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2010,24:11.3 討論