精神分裂症核心家系与脑源性神经营养因子基因C270T多态性研究

郭晓娟亢万虎郭丽阳

·论 著·

精神分裂症核心家系与脑源性神经营养因子基因C270T多态性研究

郭晓娟*亢万虎△郭丽阳△

目的 研究脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BNDF）基因C270T多态性与精神分裂症的关系。方法 在91个精神分裂症核心家系中，以聚合酶链反应和限制性片段长度多态性的方法对BDNF基因C270T多态性进行检测。采用单体型相对风险 （haplotype relative risk，HRR）和传递不平衡检验（transmission／disequilibrium test，TDT）对精神分裂症与BDNF基因C270T多态性位点进行关联分析，以及分析该位点与阳性和阴性症状量表（positive and negative syndrome scale，PANSS）各因子分的关系。结果 HRR分析显示，BDNF基因C270T多态性与精神分裂症无关联（χ2＝3.39，P＞0.05）。TDT分析未发现BDNF基因C270T多态性位点在精神分裂症患者中存在传递不平衡（χ2＝3.2，P＞0.05）。携带T等位基因（CT和TT基因型）的患者阳性症状分高于未携带T等位基因（CC基因型）的患者（t＝－2.11，P＝0.04）。结论 本研究未发现BDNF基因C270T多态性和精神分裂症关联，但发现T等位基因可能与阳性症状存在关联。

精神分裂症 BDNF基因 C270T多态性 核心家系

神经发育异常是目前精神分裂症病因最有影响的假说之一。神经营养因子在疾病的发生发展过程中可能起重要作用，而脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）是最重要的神经营养因子［1］。C270T多态性位点位于BDNF基因的5′端非编码区，为该基因的启动子元件所在区，C-T转换可能影响BDNF基因的正常转录过程，从而影响BDNF蛋白的表达［2］。因而BDNF基因C270T多态性位点与精神分裂症的关系倍受关注。国内外已有不少关于精神分裂症和BDNF基因C270T多态性位点的研究，但并未取得一致性结果［3－10］。上述研究大都为病例对照研究，故可能存在人群分层误差所带来的偏倚。本研究拟采用可避免此混杂因素的家系对照研究，在中国汉族人群中进一步探讨BDNF基因C270T多态性位点与精神分裂症的关系。

1 对象和方法

1.1 研究对象 收集陕西及周边地区汉族人群的91个精神分裂症核心家系（患者及其生物学健康双亲）共273个家庭成员。所有患者均来自西安交通大学医学院第一附属医院精神科的精神分裂症患者，符合美国精神障碍诊断与统计手册第四版 （diagnostic and statistical manual of mental disorders，4th edition，DSM-IV）的诊断标准。排除器质性精神障碍、分裂情感性精神病、精神发育迟滞伴发精神障碍、情感障碍及严重躯体疾病。患者共91例，男44例，女47例。年龄14～42岁，平均（23.15±7.11）岁；发病年龄 14～40岁，平均（20.13± 4.92）岁；总病程2个月～23年，中位数为4.1年。患者的父母均系随机婚配，家系之间无血缘关系，所有父母均健康，排除所有精神障碍和严重躯体疾病。所有研究对象均取得监护人或本人的知情同意。

1.2 方法

1.2.1 症状评定 由两名主治职称以上医师同时对患者进行阳性和阴性症状量表 （positive and negative syndrome scale，PANSS）评定。评定前经过培训并进行一致性检验（Kappa＝0.83）。评定医师不清楚患者的基因型。

1.2.2 DNA提取 采集外周静脉血5 mL，EDTA抗凝，用基因组DNA提取试剂盒提取基因组DNA。

1.2.3 BDNF基因C270T多态性的检测 通过BLAST同源性序列分析数据库并结合引物设计软件进行分析筛选和有关文献中查询，PCR扩增引物序列为：上游引物：5′-CAGAGGAGCCAG CCCGGTGCG-3′，下游引物：5′-CTCCTGCACCAAGCCCCATTC-3′。100～150 ng基因组DNA放入20 μL的反应体系中，其中含有上下游引物浓度0.3 μmoL；2×Taq PCR Master Mix 10 μL；ddH2O加至20 μL。PCR反应条件：94℃预变性3 min；95℃变性35 s，68℃退火40 s，72℃延伸40 s，共30个循环，出循环后72℃延伸5 min。PCR产物为213 bp的片段。将PCR产物通过HinfⅠ内切酶酶切，经过电泳分离，分析出BDNF基因C270T多态性位点的基因型：TT基因型为一条长213 bp的条带；CC基因型为两条长87 bp和126 bp的条带；CT基因型为三条长度为213 bp、126 bp和87 bp的条带。

1.2.4 统计学处理 应用拟和优度检验计算基因型分布是否符合Hardy-Weinberg平衡。采用SPSS 13.0统计分析软件进行数据管理和检验。采用单体型相对风险（haplotype relative risk，HRR）和在父母基因型为杂合子的核心家系中应用传递不平衡检验（transmission／disequilibrium test，TDT）对精神分裂症与BDNF基因C270T多态性位点进行关联分析。对BDNF基因C270T多态性位点的基因型和PANSS量表各因子分采用t检验进行分析。所有方法均用双侧检验，检验水准α＝0.05。

2 结果

2.1 Hardy-Weinberg平衡检验 患者组和父母组BDNF基因C270T多态性位点的基因型均符合Hardy-Weinberg平衡定律（χ2＝0.46，P＞0.05；χ2＝0.62，P＞0.05）。表明选择的群体在遗传学上稳定，各家系间无血缘关系。

2.2 患者组与父母组BDNF基因C270T多态性位点基因型和等位基因频率的比较 患者组和父母组基因型和等位基因的分布差异均无统计学意义（χ2＝2.32，P＞0.05；χ2＝1.00，P＞0.05）。见表1。

2.3 HRR检验 将父母的等位基因分为两组：传递给患者的两个等位基因为“疾病基因”，未传递的为“对照基因”，比较两组等位基因频数分布，确定被检验多态性位点是否与精神分裂症有关联。结果显示BDNF基因C270T多态性位点与精神分裂症无关联（χ2＝3.39，P＞0.05）。见表2。

2.4 TDT检验 在91个核心家系中去除两位点纯合子父母家系，进行TDT检验。结果显示，未发现BDNF基因C270T多态性位点在精神分裂症患者中存在连锁不平衡（χ2＝3.2，P＞0.05）。见表3。

2.5 不同基因型患者组之间PANSS量表分比较 因患者BDNF基因 C270T多态性位点基因型TT为1例，故将其归入CT组，统称为携带T等位基因组，与未携带T等位基因的CC基因型组的症状PANSS评分比较，发现两组患者的阳性症状分差异有统计学意义。携带T等位基因组的阳性症状分高于未携带T等位基因组（t＝－2.11，P＜0.05）。见表4。

3 讨论

BDNF在脑发育中起重要作用，能影响神经元的轴性生长和连接，介导神经元的增殖、分化和存活。而且，它可影响精神分裂症发病机制假说涉及的5-羟色胺能及多巴胺能神经元的分化。因此，近年来BDNF基因与精神分裂症的关系受到关注。BDNF基因位于染色体11p1.3，编码一个前体肽，该肽经过蛋白酶水解形成成熟的BDNF蛋白，主要表达于大脑皮层、海马、纹状体等。BDNF基因具有多个多态性标志，其中C270T多态性位点的C-T转换可能影响BDNF基因的转录过程，影响BDNF蛋白的表达。Li等［3］、Galderisi等［4］的研究及Xu等［5］的Meta分析均显示BDNF基因C270T多态性与精神分裂症之间无明显的关联，而Zintzaras等［6］的Meta分析（患者877例，对照989例）结果却相反，提示BDNF基因C270T多态性等位基因T携带者较未携带者患精神分裂症的风险增加63%（OR＝1.63）。上述研究结果差异的原因之一，可能是传统病例对照研究由于随机漂变、群体混杂、遗传异质性、人群层化等因素易产生虚假关联。而基于家系的连锁不平衡研究可以克服这种虚假关联。本研究以核心家系为对象，采用HRR和TDT分析，结果均未发现BDNF基因C270T多态性位点与精神分裂症存在关联，支持Li等［3］的研究结果。本研究中精神分裂症患者的BDNF基因C270T多态性位点CT基因型和T等位基因分布频率分别为13.19%和7.69%，这和Szekeres等［7］在高加索人群中报道（患者101例，对照68例）的25.7%和13.9%、何小林等［8］在湖南汉族人群中报道（患者194例，对照187例）的26.8%和14.4%有所不同。Nanko等［9］在日本人群中报道（患者178例，对照332例）CT基因型为9.6%，和本研究的结果接近，但他们未发现TT的纯合子。以上的独立研究结果说明该基因位点在不同人种、同一人种不同地区人群的基因型分布有差异，而这种差异可能是造成各研究结果不一致的主要原因之一。

表1 两组BDNF基因C270T位点各基因型和等位基因分布比较n（%）

表2 精神分裂症核心家系BDNF基因C270T位点的HRR检验

表3 精神分裂症核心家系BDNF基因C270T位点的TDT检验

表4 不同基因型患者BDNF基因PANSS量表评分比较（±s）

表4 不同基因型患者BDNF基因PANSS量表评分比较（±s）

1）与CC型患者组比较，经t检验，P＜0.05

基因型CC组CT加TT组总分75.2±12.1 80.8±13.5 n 78 13阴性症状分20.7±3.9 22.1±4.5阳性症状分19.2±6.3 24.5±5.71）一般病理分35.3±6.0 34.2±8.9

本研究对BDNF基因C270T多态性位点基因型与PANSS量表分进行了关联分析。结果显示阳性症状分在携带和未携带T等位基因的两组患者间的差异有统计学意义，T等位基因可能与阳性症状存在关联。郭敬华等［10］对儿童精神分裂症患者的研究显示，BDNF基因C270T多态性与精神分裂症的易感性有关，但未发现他们和临床症状表型相关，与本研究结果不一致。原因可能是精神分裂症的临床症状表型是多个基因相互作用或累积作用所致，每个相关基因的遗传变异对临床症状表型形成可能起部分甚至微小的作用。而且，不同地域群体的基因频率分布存在差异，精神分裂症的临床亚型较多，入选病例样本的构成比可能使实验结果出现偏倚。另外，精神分裂症的临床症状在本质上是否与基因有关仍不是很清楚，还需要进一步研究。

本研究在 273人中检出TT纯合子仅1例。Szekeres等［7］在169人中检出1例、何小林等［8］在381人中检出2例、Nanko等［9］在510人中未检出，提示 TT纯合子在该位点的表达较少。本研究样本数量不够大，尤其是含T等位基因的样本数量少，需扩大样本含量，才能得出进一步的结论。本研究结果并不能排除BDNF基因C270T多态性位点与精神分裂症存在关联。在更深入的研究中，可结合该基因的其他多态性位点或其他基因的协同分析。

［1］Buckley PF， Mahadik S， Pillai A， et al.Neurotrophins and schizophrenia［J］.Schizophr Res，2007，94（1-3）：1－11.

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［4］Galderisi S，Maj M，Kirkpatrick B，et al.COMT Val158Met and BDNF C270T polymorphisms in schizophrenia： a case-control study［J］.Schizophr Res，2005，73（1）：27－30.

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［7］Szekeres G，Juhász A，Rimanóczy Á，et al.The C270T polymorphism of the brain-derived neurotrophic factor gene is associated with schizophrenia［J］.Schizophr Res，2003，65（1）：15－18.

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［9］Nanko S， Kunugi H， Hirasawa H， et al.Brain-derived neurotrophic factor gene and schizophrenia：polymorphism screening and association analysis［J］.Schizophr Res，2003，62（3）：281－283.

［10］郭敬华，郭素芹，苏林雁，等.脑源性神经营养因子基因C270T多态性与儿童精神分裂症的关系［J］.中国神经精神疾病杂志，2009，35（5）：257－260.

（责任编辑：曹莉萍）

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2011－05－09）

* 西安市精神卫生中心康复科（西安 710061）

△ 西安交通大学附属医院精神科