张季红,王晓英,徐佩茹△,常忠生
(1.新疆医科大学第一附属医院儿科,乌鲁木齐830011;2.新疆维吾尔自治区人民医院儿科,乌鲁木齐830002)
某地区哈萨克族肥胖儿童ApoE基因多态性研究*
张季红1,王晓英2,徐佩茹1△,常忠生1
(1.新疆医科大学第一附属医院儿科,乌鲁木齐830011;2.新疆维吾尔自治区人民医院儿科,乌鲁木齐830002)
目的探讨乌鲁木齐周边地区哈萨克族儿童肥胖与载脂蛋白E(ApoE)基因多态性的关系。方法 选择98例超质量/肥胖哈萨克族儿童(病例组)及88例健康者(对照组),采用聚合酶链反应-限制性片断长度多态性分析(PCR-RFLP)方法测定ApoE基因型及等位基因频率。结果(1)病例组与对照组的基因型频率ε3/3、ε2/3、ε4/4、ε2/2和ε3/4基因型分布差异无统计学意义(P>0.05)。病例组和对照组ApoEε4等位基因频率分别为6.12%和2.87%,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)病例组和对照组女性ApoEε4等位基因频率分别为7.44%和1.09%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论ApoEε4等位基因是哈萨克族肥胖的危险因素,尤在女性儿童肥胖的发病中起重要作用。
肥胖;载脂蛋白E类;多态现象,遗传;哈萨克族儿童
近年来,儿童肥胖发病率正逐年升高,已成为全球关注的主要健康问题。在新疆地区进行的肥胖儿童调查显示,6~16岁维吾尔族、哈萨克族、汉族和回族4个民族儿童肥胖总患病率为5.66%。而哈萨克族位居新疆不同民族学龄儿童肥胖患病率之首,为8.94%[1]。载脂蛋白(apolipoprotein,Apo)E包含3个等位基因(ε2、ε3、ε4)和6种常见的基因表型(ε2/2、ε3/3、ε4/4、ε2/3、ε2/4、ε3/4),是一种由遗传决定的具有多态性的蛋白质,其中Apo E4等位基因是动脉粥样硬化的危险因素之一,据研究可能是冠状动脉粥样硬化性心脏病的重要遗传标记[3]。哈萨克族儿童肥胖发病率较高,但目前对哈萨克族儿童ApoE基因多态性的研究极少。为探讨哈萨克族单纯性肥胖儿童中ApoE基因变异与肥胖的关系,本研究采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性分析(PCR-RELP)方法对新疆地区186名哈萨克族超质量/肥胖儿童和非肥胖儿童ApoE基因型变异及等位基因频率的差异进行了初步研究,现将结果报道如下。
1.1 一般资料 收集新疆乌鲁木齐市周边城市数所哈萨克族小学校进行健康普查,进行随机整群抽样,并且排除其他疾病导致的肥胖。体质量参照人群采用中国城区0~18岁男、女儿童身高、体质量值为参照[4],体质量超过平均标准的15%为超质量,超过20%为肥胖,超过20%~29%者为轻度肥胖,超过30%~49%为中度肥胖,重度肥胖为超过50%者。病例组(超质量/肥胖儿童)98例,其中男51例,女47例,年龄为6~12岁;对照组为同区小学校哈萨克族非肥胖儿童,年龄性别与肥胖组基本配对,体质量不超过标准体质量的10%,共88例,年龄6~12岁,其中男44例,女44例。所有研究对象均征得家长同意并签字,同时经过本医院伦理委员会的批准。研究对象禁食12h后,抽取外周静脉血5mL,加到含2%乙二胺四乙酸二钾(EDTA-K2)抗凝管中,混匀,经8 000r/min离心后,小心吸取上清液留取作生化检测,其余-20℃冻存。
1.2 方法
1.2.1 体格测量 由专业培训过的人员用校正的身高、体质量计测量,受试儿童免冠、脱鞋测量立式身高。身高精确至0.1 cm。测量体质量清晨空腹仅穿短内裤测量,体质量精确至0.1 kg。计算体质量指数(BMI)=体质量(kg)/身高2(m2)。
1.2.2 血清的采集和制备 晨起抽取空腹静脉血2mL,静置后以3 000r/min离心15min,上清液制备血清。并贮于-20℃备用。
1.2.3 基因组DNA的制备 静脉血2mL,经EDTA抗凝,淋巴细胞分离液分离白细胞后,传统酚氯仿法抽提DNA。
1.2.4 ApoE基因的PCR扩增及酶切消化 引物由上海生工生物工程技术有限公司合成。引物按文献[5]设计,上游引物序列为5′-AGA GAA TTC GCC CCG GCC TGG TAC AC-3′,下 游 引 物 序 列 为 5′-TAA GCT TGG CAG GCT GTC CAA GGA-3′。PCR反应体系为30μL,内容如下:(1)3μL DNA模板;(2)10×PCR反应缓冲液3μL(不含 Mg2+);(3)2mmol/L dNTP 0.45μL;(4)3μL 二甲基亚砜(DMSO),25mmol/L MgCl22.2μL;(5)10μmmol/L上游引物1.5μL;(6)下游引物1.5μL;(7)去离子水15.2μL,(8)Tag DNA聚合酶0.75U。PCR的反应条件为:先行95℃预变性5min,继而95℃变性1 min,60℃退火1min,72℃延伸2min,35个循环后,72℃继续延伸10min,终末降至4℃。所得PCR产物,加限制性内切酶HhaⅠ于37℃水浴中过夜,充分酶切消化,采用5%琼脂糖凝胶电泳分离,EB染色,后紫外灯下摄像。
表1 健康儿童与超质量/肥胖儿童ApoE基因型和等位基因频率分布比较
表2 不同性别超质量/肥胖组和对照组ApoE基因型和等位基因频率分布比较
1.3 主要仪器与试剂 采用 Mettler Toledo LD202电子天平、Beckman L8-55型超速离心机、DYY-6C型电泳仪、日本SanYo MDF-U52V超低温冰箱、DK-8A快速恒温数显水箱、DYCP-31DN型水平电泳槽、BIO-RAD Gel DOC 2000凝胶成像仪、PCR热循环仪为BIO-RAD公司产品;所用试剂蛋白酶K、dNTP、Taq DNA聚合酶、限制性内切酶HhaⅠ均为上海生工生物工程公司产品。
1.4 统计学处理 采用SPSS13.0统计软件分析,吻合度检验确定符合Hardy-Weinber平衡定律,组间比较用χ2检验,检验水准α=0.05(双侧),以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 肥胖组与对照组ApoE基因型和等位基因频率分布比较除ε2/4基因型未鉴别到外,ε3/3基因型频率在超质量/肥胖组和对照组中最高,ε3/4和ε2/3基因型频率次之,ε4/4和ε2/2基因型最少。而在超质量/肥胖组中,ε3/3基因型频率为85.65%,略低于对照组的89.88%,差异无统计学意义(P>0.05);超质量/肥胖组ε3/4基因型频率为8.16%,对照组为5.62%,差异无统计学意义(P>0.05);超质量/肥胖组ε3/2基因型频率为3.06%,对照组为2.24%,差异无统计学意义(P>0.05)。 超 质 量/肥 胖 组 ApoEε4 等 位 基 因 频 率 为6.12%,高于对照组的2.87%,差异有统计学意义(χ2=41.27,P<0.05),两组 ApoEε3和 ApoEε2等位基因频率差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。
2.2 肥胖组与对照组不同性别ApoE基因型和等位基因频率分布比较 超质量/肥胖组和对照组ε3/3、ε2/3和ε3/4基因型在男、女不同性别中的频率分布差异无统计学意义。超质量/肥胖组女性和对照组女性ApoEε4等位基因频率分布分别为7.44%和1.09%,差异有统计学意义(χ2=4.569,P<0.05),而在男性两组无明显差异。超质量/肥胖组和对照组ApoEε2和ApoEε3等位基因频率在不同性别间的比较,差异亦无统计学意义,见表2。
图1 ApoE基因突变电泳结果
ApoE基因是位于第19号染色体长臂13区2带(19q13,2)上的有多态性改变的基因。其3个等位基因,ε2、ε3和ε4,可产生ε2/2、ε2/3、ε3/3、ε4/4、ε2/4、ε3/4共6种基因型,即有对应的ApoE 2/2、ApoE 2/3、ApoE 3/3、ApoE 4/4、ApoE 2/4、ApoE 3/4 6种遗传表现型[5]。
本研究显示,乌鲁木齐周边地区哈萨克族儿童中存在ApoE基因型及等位基因频率的差异,其中ε3/3基因型发生频率最高,ε2/2基因型发生频率最低,而ε2/4基因型未检出。本实验发现,ApoE等位基因最常见为ε3、ε2等位基因发生频率最低,与国内外报道相一致。ApoEε4等位基因在肥胖组要明显高于对照组,在哈萨克族女性儿童中尤为显著,说明ApoE ε4等位基因是哈萨克族儿童肥胖的危险因素之一,尤其对哈萨克族女性肥胖儿童的发病起重要作用。
ApoE基因在调节血脂与脂蛋白代谢方面具有重要作用,故被认为是肥胖的重要候选基因之一[6]。近年研究表明,ApoE基因结构功能异常与高脂血症、动脉粥样硬化等疾病的有着密切的相关性。ε4等位基因是冠心病(chronic heart failure,CHD)的重要遗传标记,而ε2等位基因则对人体起保护作用[7]。本研究发现,哈萨克族超质量/肥胖儿童与非肥胖儿童比较,其ε4等位基因频率增高,差异有统计学意义(P<0.05),提示哈萨克族肥胖儿童已存在促进CHD发生的危险因素,携带ε4等位基因的哈萨克族肥胖儿童成年后有患CHD的危险性。受检的哈萨克族儿童体质指数与成年后患CHD是否有相关性,以及与ApoE基因多态性的关系还有待进一步研究。
有研究表明,ApoE基因多态性与血脂的代谢水平相关[8]。ε4等位基因作为CHD的遗传易患因子,可能引起高胆固醇血症,在单纯性肥胖儿童中ε4明显增高。本研究发现,哈萨克族超质量/肥胖儿童ApoE基因ε4等位基因频率高于非肥胖儿童,哈萨克族肥胖儿童发生机制可能与脂代谢紊乱有关,ApoE基因多态性可能通过影响血脂水平,从而增加哈萨克族成年人患CHD的风险。已有研究表明,单纯性肥胖儿童较非肥胖儿童发生CHD的年龄更早,因此,从基因角度分析,哈萨克族儿童肥胖发病率高于其他民族的因素,尽管是多因素的,与饮食和环境有关,但还具有遗传易感性,哈萨克族肥胖儿童成年后患心血管疾病的风险高于其他民族。因此,为了预防哈萨克族CHD的发生,应从儿童开始注重对危险因素的评估。通过及早进行基因型检测,早期发现高危人群,以便及时进行干预治疗,这对哈萨克族整体人群健康具有重要的临床意义。
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The study of Apolipoprotein E gene polymorphism with obesity in Karzak children in an area*
Zhang Jihong1,Wang Xiaoying2,Xu Peiru1△,Chang Zhongsheng1
(1.Department of Paediatrics,the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University,Urumqi,Xingjiang830011,China;2.Department of Paediatrics,Xinjiang Uygur Autonomous Region People′s Hospital,Urumqi,Xingjiang830002,China)
ObjectiveTo study the relevance of Apolipoprotein E gene polymorphism and obesity in Xinjiang Karzak children.MethodsUsing polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism(PCR RFLP),to determine the apolipoprotein E genetypes and allele frequency in 98cases of patients with obesity,and 88cases of normal control.Results(1)there were not difference amongε3/3,ε2/3,ε4/4,ε2/2andε3/4genetype from children with simple obesity and normal control.The allele frequency of ApoEε4was higher in obese group than that in normal control,6.12%and 2.87%(P<0.05).(2)ApoEε4allele frequency in female in obese group and normal control such as 7.44%and 1.09%,this difference also had statistically significance(P<0.05).ConclusionApoEε4allele frequency is a risk factor of Karzak children obesity.especially in femal obese Karzak children.
obesity;apolipoproteins E;polymorphism,genetic;Karzak child
10.3969/j.issn.1671-8348.2012.34.004
A
1671-8348(2012)34-3586-02
新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目(200521116)。 △
,Tel:13009679209;E-mail:xupeiru126@126.com。
2012-07-02
2012-09-18)
·临床研究·