miR-137基因多態(tài)性與中國南方人群精神分裂癥的關(guān)聯(lián)性研究*

羅旭東，符家武，梁愛萍，殷靜雯△

(廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院：1.精神心理科；2.神經(jīng)內(nèi)科；3.血液透析中心，廣東湛江 524001)

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·論著·

miR-137基因多態(tài)性與中國南方人群精神分裂癥的關(guān)聯(lián)性研究*

羅旭東1，符家武2，梁愛萍3，殷靜雯1△

(廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院：1.精神心理科；2.神經(jīng)內(nèi)科；3.血液透析中心，廣東湛江 524001)

目的采用中國南方漢族人群樣本對miR-137基因多態(tài)性與精神分裂癥的相關(guān)性進行研究。方法收集944例精神分裂癥患者(精神分裂癥組)及938例健康對照者(對照組)外周血液，采用SnaPshot技術(shù)對rs1625579位點進行基因分型，比較該位點等位基因頻率分布在精神分裂癥組和對照組，以及在精神分裂癥患者臨床變量分組中的差異。結(jié)果在精神分裂癥組和對照組中基因型分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2= 4.426,P=0.035)，等位基因分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2= 4.813,P=0.028)。按性別分組后，女性精神分裂患者和對照組之間基因型分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=3.928,P=0.047)，等位基因分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=3.957,P=0.047)。結(jié)論研究結(jié)果證實了miR-137 基因多態(tài)性與精神分裂癥的相關(guān)性，同時發(fā)現(xiàn)了miR-137在精神分裂癥發(fā)病調(diào)控過程中的性別特異性。

多態(tài)現(xiàn)象，遺傳；基因；精神分裂癥；miR-137；rs1625579多態(tài)性；漢族

精神分裂癥是由多基因參與的多表型疾病[1]，是由易感基因失調(diào)的“積累”而導致的神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙[2]。在神經(jīng)系統(tǒng)中，miRNA通過級聯(lián)效應調(diào)控多個神經(jīng)發(fā)育信號通路和多個靶基因的表達進而精細地調(diào)節(jié)胚胎期及成年期的神經(jīng)發(fā)生、突觸發(fā)育、樹突蛋白的合成、軸突導向和神經(jīng)元塑形等過程。miRNA表達失調(diào)會引起神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能異常[3-5]，導致精神分裂癥異常表型的產(chǎn)生[6]。近年來miR-137與精神分裂癥的關(guān)系成為研究熱點，miR-137調(diào)控的靶基因參與大腦結(jié)構(gòu)發(fā)育和功能成熟的各個環(huán)節(jié)，包括對神經(jīng)細胞的增殖、分化、成熟，突觸可塑性及神經(jīng)細胞間信號傳遞[7-10]。同時其多個靶基因已被證實與精神分裂癥相關(guān)，包括T細胞因子4(T cell factor-4,TCF-4)[11]、L型鈣通道α1C亞基(calcium channel,voltage-dependent,L type,alpha 1C subunit，CACNA1C)[12-14]、鋅指蛋白804A(zinc finger protein 804A，ZNF804A)[15]、CSMD1(CUB and sushi multiple domains 1)和C10orf26(homo sapiens chromosome 10 open reading frame 26)[11]等。因此，miR-137可能作為精神分裂癥基因調(diào)控網(wǎng)絡的核心因子，在精神分裂癥的發(fā)病過程中起著重要的作用。

miR-137基因位于1號染色體1p22，存在多個單核苷酸多態(tài)性位點。其中，rs1625579在全基因組關(guān)聯(lián)性研究(GWAS)被發(fā)現(xiàn)是與精神分裂癥關(guān)聯(lián)性最強的位點[16]。但是在隨后的研究中，該位點與精神分裂癥的關(guān)系研究出現(xiàn)不一致的結(jié)果，在部分歐洲的人群樣本中未顯示出差異[17-19]。而在中國人群樣本中，前期研究發(fā)現(xiàn)該位點與精神分裂癥存在關(guān)聯(lián)性[20]。但由于在不同種族人群中等位基因頻率的差異易導致研究結(jié)果的異質(zhì)性，特別是rs1625579位點等位基因G頻率較低。為了保證統(tǒng)計效力，本研究進一步擴大樣本量，在中國南方人群中驗證rs1625579與精神分裂癥的相關(guān)性，現(xiàn)報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料精神分裂癥組血液樣本采自2013年9月至2014年11月本院精神心理科、解放軍第422醫(yī)院、深圳市南山區(qū)慢性病防治院944例。其中男603例，女341例，平均年齡(35.37±13.79)歲。納入標準：(1)符合美國精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊第4版(DSM-Ⅳ)精神分裂癥的診斷標準，采取結(jié)構(gòu)式臨床訪談(structured clinical interview for DSM-Ⅳ,SCID)，由兩名主治職稱以上精神科醫(yī)師共同完成；(2)生物學父母均為漢族；(3)發(fā)病年齡18～55歲。排除標準：(1)符合DSM-Ⅳ診斷標準的分裂情感障礙、心境障礙、精神發(fā)育遲滯、譫妄、癡呆等其他精神障礙；(2)物質(zhì)濫用所致精神障礙；(3)患有嚴重的不穩(wěn)定軀體疾病；(4)妊娠或哺乳期婦女。對照組血液樣本采用本院體檢中心同期間的體檢者938例。其中男565例，女373例，平均年齡(36.29±12.55)歲。納入標準：(1)身體健康；(2)個體間無血緣關(guān)系；(3)生物學父母為漢族。排除標準：(1)有精神疾病史或精神疾病家族史及家族性遺傳病史；(2)患有嚴重軀體和神經(jīng)系統(tǒng)疾病、長期物質(zhì)濫用史；(3)妊娠或哺乳期婦女。精神分裂癥組和對照組的年齡和性別分布差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。所有病例簽署知情同意書，本研究已通過本院倫理委員會審查。

1.2方法

1.2.1血液樣本采集在患者知情同意后，抽取外周靜脈血2 mL，乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝，-20 ℃保存?zhèn)浠蚪MDNA提取。

1.2.2基因組DNA提取應用TIANamp Blood DNA Kit(天根生化科技有限公司,中國)提取基因組DNA。應用紫外分光光度計檢測基因組DNA的濃度。

1.2.3基因分型SNaPshot SNP分型技術(shù)進行rs1625579位點分型。引物設計采用在線Primer3 軟件。rs1625579F:5′-TTT AGT CAA CAT TTG CAT TTG GAA GC-3′；rs1625579R:5′-CAA CAG ATT CCA AAG GTC TCT AGT GTG C-3′。PCR反應體系(20 μL)包含1×GC Buffer I,3.0 mmol/L Mg2+,0.3 mmol/L 脫氧核糖核苷三磷酸(dNTP),1 U HotStarTaq聚合酶(Qiagen Inc.,德國)，1 μL 樣本DNA和2 μL PCR引物。PCR循環(huán)程序：95 ℃ 2 min；11 cycles×[94 ℃ 20 s,(65 ℃±0.5 ℃)/cycle 40 s,72 ℃ 90 s]；24 cycles ×(94 ℃ 20 s,59 ℃ 30 s,72 ℃ 90 s)；72 ℃ 2 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)蝦堿酶和外切酶Ⅰ純化后，用SNaPshot Multiplex kit(Applied Biosystems Co.,Ltd.,美國)進行延伸反應。延伸引物序列為5′-TTT TTT TTT TTT TTT TTT TTT AAA CAA GGG AAA TGT TAA TCA CAA TTA-3′。延伸產(chǎn)物用蝦堿酶純化，在ABI3130xl(Applied Biosystems Co.,Ltd.,美國)上樣。用Gene Mapper4.1(Applied Biosystems Co.,Ltd.,美國)進行SNP分型。

2　結(jié)　果

miR-137多態(tài)位點rs1625579在精神分裂癥組和對照組中基因型和等位基因頻率的分布見表1。兩組分布均符合哈迪溫伯格平衡定律，在總體樣本中TT、GT、GG基因型分布分別為1 655(87.94%)，216(11.48%)，11(0.58%)；在精神分裂癥組中TT、GT、GG基因型分別為845(89.51%)，95(10.06%)，4(0.42%)；對照組中TT，TG，GG基因型分別為810(86.35%)，121(12.90%)，7(0.75%)。由于等位基因G頻率較低，因此合并GG和GT組與TT進行比較。結(jié)果顯示，在精神分裂癥組和對照組中基因型分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=4.426,P=0.035)，等位基因分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=4.813,P=0.028)。按性別分組后，女性精神分裂患者和對照組之間基因型分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=3.928,P=0.047)，等位基因分布差異有統(tǒng)計學意義(χ2=3.957,P=0.047)。在男性精神分裂癥患者和對照組中，基因型分布與等位基因分布差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。對精神分裂癥的臨床變量與rs1625579的基因型間的差異進行統(tǒng)計，結(jié)果顯示，TT基因型患者和G等位基因攜帶患者年齡、發(fā)病年齡、家族史等臨床變量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

表1　miR-137基因 rs1625579多態(tài)性在精神分裂癥組和對照組的基因型及等位基因頻率分布

表2　miR-137基因 rs1625579 多態(tài)性與精神分裂癥患者臨床變量的關(guān)聯(lián)性分析

續(xù)表2　miR-137基因 rs1625579 多態(tài)性與精神分裂癥患者臨床變量的關(guān)聯(lián)性分析

3　討　論

為了驗證miR-137基因多態(tài)位點rs1625579與中國南方人群精神分裂癥發(fā)病的關(guān)聯(lián)性，采用944例精神分裂癥患者和938例健康人群的樣本進行病例對照研究。結(jié)果顯示，在精神分裂癥組和對照組中基因型分布、等位基因分布差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。這一結(jié)果與GWAS研究結(jié)果一致[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，rs1625579的基因型分布在不同的種族中差異較大，例如在美國和加拿大人群中，G等位基因的頻率為精神分裂癥組17.65%，對照組20.66%[21]；在澳大利亞人群中為精神分裂癥組19.45%，對照組20.88%[19]，蘇格蘭人群中為精神分裂癥組26.85%，對照組20.37%[17-18]。而在本研究所收集的中國南方人群的樣本中G等位基因頻率較低，為精神分裂癥組5.46%，對照組7.20%。rs1625579的基因型分布表現(xiàn)出種族的異質(zhì)性。即便在同一種族中，rs1625579的基因型分布也具有差異，在Guan等[22]采用的中國西安人群樣本中，G等位基因的頻率為精神分裂癥組11.9%，對照組14.2%。在國際人類基因組單體型圖計劃的數(shù)據(jù)中，中國北京人群rs1625579多態(tài)位點G等位基因頻率為8.5%。因此，miR-137的基因型分布不僅表現(xiàn)出種族差異，同樣可能具有地域差異?；蝾l率分布的差異易增大了基因多態(tài)研究的異質(zhì)性，對于miR-137多態(tài)性與精神分裂癥的相關(guān)性有必要在多種族及多人群中進行驗證。本研究進一步證實了miR-137多態(tài)性與中國南方人群精神分裂癥的相關(guān)性，為miR-137與精神分裂癥的相關(guān)性研究提供了進一步的數(shù)據(jù)支持。

該研究首次發(fā)現(xiàn)了，在女性人群中，精神分裂癥組和對照組基因型分布、等位基因分布差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。而在男性人群中差異不顯著。女性樣本為341例，對照組373例，設定顯著性水平為0.05，OR為2.0，樣本的統(tǒng)計檢驗力為0.966。而在前期的研究中rs1625579的基因型與等位基因的頻率分布在不同性別中并未表現(xiàn)出差異[20]，其中，精神分裂癥組樣本量為611例，健康對照為628例。結(jié)果不一致的原因可能由于性別分組后樣本量減少(女性精神分裂癥組214例，對照組211例)，統(tǒng)計效力降低所致。根據(jù)臨床研究的結(jié)果，精神分裂癥在癥狀表現(xiàn)和發(fā)病年齡上存在性別差異，女性患者以幻覺和妄想較男性更多，男性表現(xiàn)出的社交退縮更為嚴重。男性好發(fā)年齡在18～25歲，女性則高發(fā)于30歲前后，造成差異的原因可能與雌激素的作用有關(guān)[23]。miR-137的靶基因ZNF804A的基因多態(tài)性同樣在女性人群中具有顯著差異[24]，然而miR-137是否通過對ZNF804A靶基因的調(diào)控導致其對精神分裂癥調(diào)控的性別特異性，還有待進一步的研究。

研究結(jié)果進一步證實了miR-137 基因多態(tài)性與精神分裂癥的相關(guān)性，同時發(fā)現(xiàn)了miR-137在精神分裂癥發(fā)病調(diào)控過程中的性別特異性。但是rs1625579如何影響miR-137的轉(zhuǎn)錄及表達及miR-137參與精神分裂癥發(fā)病調(diào)控的機制還需要進一步的實驗研究。

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Association of miRNA-137 polymorphism with schizophrenia in a southern Chinese Han population*

LuoXudong1,FuJiawu2,LiangAiping3,YinJingwen1△

(1.DepartmentofPsychiatry；2.DepartmentofNeurology；3.DepartmentofHemodialysis,AffiliatedHospitalofGuangdongMedicalUniversity,Zhanjiang,Guangdong524001,China)

ObjectiveTo assay the association between miR-137 gene polymorphism and schizophrenia in a southern Chinese Han population.MethodsWe genotyped 944 schizophrenic patients and 938 controls for the risk single nucleotide polymorphism(SNP) rs1625579 by the SnaPshot technique and compared the clinical profiles and neurocognitive functions of different genotypes.ResultsBoth the genotype and allele distributions of the rs1625579 SNP were significantly different between patients and controls(χ2=4.426,P=0.035；χ2=4.813,P=0.028).Gender-stratified analysis revealed the significant difference in genotype and allele distributions in female patients(χ2=3.928,P=0.047；χ2=3.957,P=0.047).ConclusionThe results of our study verifies that miR-137 gene polymorphism is associated with schizophrenia.It is discovered that miR-137 has the gender specificity in the regulation process of schizophrenia pathogenesis.

polymorphism,genetic；genes；schizophrenia；miR-137；rs1625579 polymorphism；Han nationality

10.3969/j.issn.1671-8348.2016.13.002

國家自然科學基金資助項目(31171219)。作者簡介：羅旭東(1980-)，主治醫(yī)師，碩士，主要從事精神分裂癥的臨床與基礎研究。△

，E-mail:amysays@live.com。

R749.3

A

1671-8348(2016)13-1733-03

2015-07-29

2016-02-01)