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肺结核是由结核分枝杆菌引起的慢性呼吸道传染病。据2017年WHO发布的全球结核病报告显示[1],结核病作为传染性疾病的首要因素,防治形势依然十分严峻;2016年全球新发结核病例约1 040万,病死率达16%;而在全球30个结核病高负担国家中,我国位居第三。尽管世界范围约1/3的人感染结核杆菌,但其中仅1/10的感染者发病[2],提示结核病人对结核杆菌的易感性存在个体差异。巨噬细胞介导的免疫应答在结核感染中发挥着重要作用,结核杆菌被其吞噬后能否继续存活, 除自身特殊的生理特性外, 同时也受宿主巨噬细胞基因的控制。其中自然抗性相关巨噬细胞蛋白1(natural-resistance-associated macrophage protein1, NRAMP1)是国内外研究较为广泛的结核病易感基因,但研究结果不尽相同。本文通过病例-对照研究和聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术,进一步探讨NRAMP1基因外显密码子543(D543N)、内含子4(INT4)位点多态性与云南汉族人群肺结核的发生有无相关性。
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病例组:来源于2017年3-9月昆明市第三人民医院连续收治的活动性肺结核汉族病人,要求长期居住于云南省,年龄≥18岁。严格按照肺结核诊断标准纳入:2次痰涂片诊断阳性,胸部X线摄片显示结核征象以及相应的临床表现等。对照组:来源于同期昆明市延安医院体检中心健康体检者,要求与病例组同民族、相同居住地,年龄相差≤3岁。且无结核病史,胸片正常、血清结核抗体阴性。排除标准:(1)高血压、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、肺癌等并发症;(2)肝炎病毒感染、艾滋病、肿瘤病人以及长时间使用激素类药物和器官移植等导致免疫功能低下者;(3)无家族遗传病史。纳入本次研究的病例组共计122例,其中男72例(59%),女50例(41%),年龄(39.0±1.7)岁;对照组共计101例,其中男55例(54.5%),女46例(45.5%),年龄(39.5±1.4)岁。2组年龄、性别均具有可比性。本研究经昆明市延安医院及昆明市第三人民医院医学伦理委员会审核批准,病人及其家属均签署知情同意书。
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对2组人员进行静脉血采集工作,于早晨空腹状态抽取左臂静脉血5 mL,2% EDTA抗凝,-80 ℃保存。使用DNA试剂盒抽提静脉全血0.2 mL中的基因组DNA。
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以基因组DNA为模板扩增NRAMP1基因D543N、INT4变异所在片段,引物设计参照文献[3]。D543N扩增引物为:上游5′-GCA TCT CCC CAA TTC ATG GT-3′,下游5′-AAC TGT CCC ACT CTA TCC TG-3′;INT4扩增引物为:上游5′-TCT CTG GCT GAA GGC TCT CC-3′,下游5′-TGT GCT ATC AGT TGA GCC TC-3′。PCR反应体系:反应总体积为25 μL,其中Tag多聚酶1 U,10×PCR buffer 2.5 μL,上、下游引物浓度各0.4 μmol/L,dNTPs 0.2 mmol/L, DNA模板1 μL,无菌双蒸水14.5 μL。反应条件:95 ℃预变性5 min,94 ℃ 45 s,58 ℃ 45 s,72 ℃ 45 s(共35个循环),72 ℃延伸7 min。扩增产物在15 g/L琼脂糖凝胶电泳15 min,参照DL-2000为标准相对分子质量。
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D543N与INT4的扩增产物分别以限制性内切酶Apa Ⅰ、Ava Ⅱ消化,酶切反应体系总体积20 μL,反应条件见表 1。将酶切产物进行10%聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE),1 mmol/L溴化乙啶(EB)染色后紫外灯下观察,进行限制性片段长度多态性(RFLP)分析。
位点名称 DNA扩增产物 内切酶 缓冲液 双蒸水 反应条件 D543N 6 μL Ava Ⅱ 1 μL 10×buffer 2 μL 11 μL 37 ℃ 4 h INT4 6 μL Apa Ⅰ 1 μL 10×buffer 2 μL 11 μL 37 ℃ 4 h 表 1 酶切反应体系
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采用t检验、χ2检验和logistic回归分析。
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本研究检测的NRAMP1基因多态性为:(1)外显密码子543(D543N位点)中非保守单一碱基替代,使天门冬氨酸(GAC)变为天门冬酰氨(AAC),即外显子15的543位密码子为GAC或AAC,经AvaⅡ酶切后有4个片段,等位基因Allele 1(G) = 126 bp,79 bp与39 bp;Allele 2(A) = 201 bp与39 bp。(2)内含子4(INT4位点)的单个核苷酸改变,即第14位核苷酸为G或C,经ApaⅠ酶切后有3个片段,等位基因Allele 1(G) = 624 bp;Allele 2(C) = 455 bp与169 bp。
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INT4位点野生纯合子(G/G)、杂合子(G/C)、突变纯合子(C/C)在病例组和对照组的分布频率分别为66.4%、32.0%、1.6%和86.1%、12.9%、1.0%,2组差异有统计学意义(χ2=12.0, P < 0.01),其中病例组G/C基因型频率显著高于对照组,经logistic回归分析可知,杂合型(G/C)携带者肺结核的患病风险为野生纯合型(G/G)的3.22倍(95%CI:1.61~6.47)。而D543N位点野生纯合子(G/G)、杂合子(G/A)、突变纯合子(A/A)在病例组和对照组的分布频率分别为61.5%、36.9%、1.6%和70.3%、29.7%、0.0%,差异无统计学意义(χ2=2.77, P>0.05) (见表 2)。
分组 n INT4 D543N G/G G/C C/C G/G G/A A/A 病例组 122 81(66.4) 39(32.0) 2(1.6) 75(61.5) 45(36.9) 2(1.6) 对照组 101 87(86.1) 13(12.9) 1(1.0) 71(70.3) 30(29.7) 0(0.0) OR(95%CI) — 1 3.22(1.61~6.47) 2.15(0.19~24.15) 1 1.42(0.81~2.50) — χ2 — 12.00 2.77 P — < 0.01 >0.05 表 2 云南汉族人群NRAMP1基因多态性的组间分布
自然抗性相关巨噬细胞蛋白1基因与云南汉族人肺结核易感性的相关性研究
Study on the correlation of natural-resistance-associated macrophage protein 1 gene with susceptibility to pulmonary tuberculosis in Yunnan Han population
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摘要:
目的探究自然抗性相关巨噬细胞蛋白1(NRAMP1)基因D543N、INT4位点多态性与肺结核易感的相关性。 方法采用病例-对照研究,挑选122例痰涂片阳性的云南汉族活动性肺结核病人为病例组,另选同期101名与病例组民族、年龄、性别相匹配的健康体检者为对照组。通过聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术对2组入选者NRAMP1基因D543N、INT4位点多态性进行分型。 结果INT4位点野生纯合子(G/G)、杂合子(G/C)、突变纯合子(C/C)在病例组和对照组的分布频率分别为66.4%、32.0%、1.6%和86.1%、12.9%、1.0%,2组差异有统计学意义(P < 0.01),其中杂合型(G/C)携带者肺结核的患病风险为野生纯合型(G/G)的3.22倍(95%CI:1.61~6.47)。而D543N位点野生纯合子(G/G)、杂合子(G/A)、突变纯合子(A/A)在病例组和对照组的分布频率分别为61.5%、36.9%、1.6%和70.3%、29.7%、0%,差异无统计学意义(P>0.05)。 结论基因INT4位点多态性可能影响云南汉族人群对肺结核的易感性。 -
关键词:
- 肺结核 /
- 自然抗性相关巨噬细胞蛋白1基因 /
- 多态性
Abstract:ObjectiveTo investigate the correlation between the polymorphisms of D543N and INT4 locus of natural-resistance-associated macrophage protein 1(NRAMP1) gene and susceptibility to pulmonary tuberculosis. MethodsA case-control study was conducted.One hundred and twenty-two Yunnan Han nationality patients with positive sputum smear were set as the case group, and 101 healthy physical examiners with nationality, age and gender matching with the case group were set as the control group at the same period.The polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism technique were used to type the D543N and INT4 polymorphisms of NRAMP1 gene in two groups. ResultsThe distribution frequencies of wild homozygotes(G/G), heterozygotes(G/C) and mutant homozygotes(C/C) at the INT4 locus were 66.4%, 32.0% and 1.6% in the case group, and 86.1%, 12.9% and 1.0% in control group, respectively, the difference of which between two groups was statistically significant(P < 0.01), and the risk of tuberculosis in heterozygous(G/C) carriers was 3.22 times that of wild homozygous(G/G)(95%CI:1.61~6.47).The distribution frequencies of wild homozygotes(G/G), heterozygotes(G/A) and mutant homozygotes(A/A) at the D543N locus were 61.5%, 36.9% and 1.6% in case group, and 70.3%, 29.7% and 0% in control group, respectively, and the difference of which was not statistically significant(P>0.05). ConclusionsThe polymorphism of INT4 locus of NRAMP1 gene may affect the susceptibility to pulmonary tuberculosis in Yunnan Han population. -
表 1 酶切反应体系
位点名称 DNA扩增产物 内切酶 缓冲液 双蒸水 反应条件 D543N 6 μL Ava Ⅱ 1 μL 10×buffer 2 μL 11 μL 37 ℃ 4 h INT4 6 μL Apa Ⅰ 1 μL 10×buffer 2 μL 11 μL 37 ℃ 4 h 表 2 云南汉族人群NRAMP1基因多态性的组间分布
分组 n INT4 D543N G/G G/C C/C G/G G/A A/A 病例组 122 81(66.4) 39(32.0) 2(1.6) 75(61.5) 45(36.9) 2(1.6) 对照组 101 87(86.1) 13(12.9) 1(1.0) 71(70.3) 30(29.7) 0(0.0) OR(95%CI) — 1 3.22(1.61~6.47) 2.15(0.19~24.15) 1 1.42(0.81~2.50) — χ2 — 12.00 2.77 P — < 0.01 >0.05 -
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