HDAC8基因多态性与中国北方汉族精神分裂症的关联性分析

韩宏志，亓 悦，李文君，吴建强，姚 燕，王诗镔，于雅琴，寇长贵

（1.吉林大学公共卫生学院流行病与卫生统计学教研室，吉林 长春130021；2.吉林大学学报编辑部，吉林 长春130021）

HDAC8基因多态性与中国北方汉族精神分裂症的关联性分析

韩宏志1，2，亓 悦＊，李文君1，吴建强＊，姚 燕1，王诗镔1，于雅琴1，寇长贵1

（1.吉林大学公共卫生学院流行病与卫生统计学教研室，吉林 长春130021；2.吉林大学学报编辑部，吉林 长春130021）

目的：探讨组蛋白去乙酰化酶8（HDAC8）4个标签SNPs（Tag SNPs）位点基因多态性与中国北方汉族人群精神分裂症的关联性，为精神分裂症的诊断和治疗提供理论依据。方法：以中国北方汉族精神分裂症患者及其健康父母双亲组成的208个核心家系 （共计624例）作为研究对象，对HDAC8基因上的4个Tag SNPs位点 （rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484）利用Sequenom Mass Array质谱阵列技术进行基因型检测，应用遗传统计学方法对研究对象进行基于单倍型的单倍型相对风险分析 （HHRR）和传递不平衡检验（TDT）。结果：HDAC8基因上的rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484 4个位点基因型在患者组和父母双亲组中频数分布均不符合Hardy－Weinberg平衡定律 （P＜0.05）。HHRR分析，父母传递和未传递给患病子女的等位基因频数分布差异无统计学意义 （P＞0.05）；TDT分析，HDAC8基因上rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484 4个位点杂合子父母双亲传递给患病子女的2个等位基因概率未偏离50% （P＞0.05）。结论：中国北方汉族人群中HDAC8基因rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位点基因多态性与精神分裂症可能无关联。

精神分裂症；组蛋白去乙酰化酶8；标签SNP；基因多态性

精神疾病不仅与基因遗传有关，还与表观遗传调控机制有关。表观遗传学的研究主要集中于不涉及DNA序列改变的DNA甲基化和染色质组蛋白修饰2方面，这2个过程主要调控基因的表达并且可以传递给子代［1］。组蛋白的乙酰化情况取决于组蛋白乙酰化和去乙酰化修饰的动态平衡。组蛋白乙酰化、去乙酰化修饰影响到染色质重塑，在基因表达的表观遗传调控中扮演重要角色。核小体核心组蛋白末端的赖氨酸乙酰化调控是最主要的组蛋白修饰，其受组蛋白乙酰基转移酶 （histone acetyltransferases，HATs）和组蛋白去乙酰化酶（hisone deacetylases，HDACs）调控，组蛋白乙酰化呈多样性，核小体上有多个位点可提供乙酰化，但特定基因部位的组蛋白乙酰化和去乙酰化以一种非随机的位置特异的方式进行。另外，转录因子复合物的蛋白元件和许多其他非组蛋白同样是HDACs和HATs的底物。HDACs是一类催化脱去组蛋白的赖氨酸上乙酰基的酶，与染色体易位、转录调控、基因沉默、细胞周期、细胞分化和增殖以及细胞凋亡有关，同时在染色质固缩和基因调控方面起着关键作用［2］。Kim 等［3］发现：Ⅰ 类HDAC可能会提高大脑中的部分关键基因的表达，可通过此方法治疗精神疾病及神经系统疾病。对应着该类中的4个蛋白酶，分别由HDAC1、2、3和8上述4个基因编码，上述4个基因分别位于1p35.1、6q22.1、5q31和Xq13.1号染色体，这些基因所在的染色体位置与已经发现的精神分裂症易感基因所在的染色体位置［4－7］相似。HDACs基因多态性与精神分裂症关系研究的国内外文献检索结果显示：仅见个别HDACs成员与精神、神经疾病的关联报道，尚未发现关于HDACs基因多态性与精神分裂症关系的报道。本研究采用Sequenom技术，对中国北方汉族精神分裂症患者及其健康父母组成的核心家系的HDAC8的4个标签SNPs（Tag SNPs）位点的基因多态性进行检测，探讨其与精神分裂症的关系。

1 资料与方法

1.1 研究对象和诊断标准 选择2006—2008年来自吉林省长春市第六医院和四平精神病院住院的精神分裂症患者 （患者组）及其健康父母双亲 （父母组）组成的核心家系作为研究对象，包括208例精神分裂症患者及其416名健康父母，患者中男性125例，女性83例。精神分裂症诊断依据 《国际疾病分类标准》（第10版）（ICD－10）精神分裂症的诊断标准。所有研究对象在知情同意的情况下采取外周静脉血5mL，－20℃保存至提取基因组DNA。

1.2 HDAC8基因的Tag SNPs的筛选 利用NCBI－SNP和Hap Map数据库，在人类基因库中对HDAC8上的SNPs进行检索并下载数据包。采用 Haploview 4.1软件 （http：／／hapmap.org／），设置并运行参数。选择中国北方汉族人群，最小等位基因频率 （minimum allele frequency，MAF）＞10%，连锁不平衡参数 D′＝1，r2＞0.8 （D′为连锁不平衡程度随距离的改变程度，r2为遗传标记与致病位点间的连锁不平衡系数）进行HDAC8基因的Tag SNPs筛选，共选取rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484共4个位点。

1.3 引物设计与合成 采用Sequenom Mass Array Assay Designer 3.0软件设计特定PCR扩增及延伸引物。引物由博淼生物科技 （北京）有限公司进行合成。引物序列见表1。

1.4 基因型检测 利用Sequenom Mass Array质谱阵列技术对HDAC8基因rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位点进行基因分型。采用Promega DNA提取试剂盒 （Promega公司，美国），严格按照试剂盒说明书进行基因组DNA的提取。对处理后的基因组DNA进行PCR扩增、SAP消化和延伸反应。①PCR反应体系（5μL）：10ng基因组 DNA，1.0μL特定的上、下游 引物，0.1μL dNTP，0.325μL MgCl2和0.2μL Hot－Star Taq酶 （5U·μL－1）。PCR反应条件：94℃、变性15min；94℃、20s，56℃、30s，72℃、1min，共45个循环，72℃、延伸3min。②SAP 消 化 体 系 （2 μL）：1.53 μL ddH2O，0.17μL SAP 10×Buffer 和 0.3μL SAP（1.7U·μL－1。SAP 消 化 循 环 参 数：37℃、40min，85℃、5min，4℃保存。③延伸反应体系（2μL）：0.755μL ddH2O，0.2μL iPLEX 10×Buffer plus，0.2μL iPLEX terminator，0.804μL特定的上下游引物，0.041μL iPLEX enzyme。

表1 HDAC8基因4个Tag SNPs PCR扩增及延伸引物序列Tab.1 The sequences of PCR amplification and extension primers of four Tag SNPs of HDAC8gene

1.5 统计学分析 采用SPSS 12.0统计软件进行统计学分析。应用拟合优度χ2检验计算HDAC8基 因 rs12690254、rs3012655、rs497551 和rs544484位点基因型频数分布是否符合Hardy－Weinberg平衡定律；应用Unphased分析平台进行传递不平衡检验 （transmission disequilibrium test，TDT）和基于单倍型的单倍型相对风险分析（haplotype－based haplotype relative risk，HHRR）。

2 结 果

2.1 HDAC8基因4个Tag SNPs位点基因型和等位基因频数分布 HDAC8基因rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位点等位基因和基因型的频数分布见表2。

表2 HDAC8基因4个Tag SNPs位点基因型和等位基因频数分布Tab.2 Distribution of genotypic and allelic frequencies of 4Tag SNPs of HDAC8gene

2.2 Hardy－Weinberg 平 衡 定 律 检 验 由 于HDAC8基因位于X染色体，经H－W平衡检验也证 实 rs12690254、rs3012655、rs497551 和rs544484位点患者组和父母组基因型分布均不符合 Hardy－Weinberg平衡定律 （P＜0.05）。

2.3 HDAC8基因4个Tag SNPs位点HHRR和TDT HHRR分析，HDAC8基因rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位点等位基因在“患者组”和 “对照组”的频数分布差异无统计学意 义 （P＞0.05）。 HDAC8 基 因 rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位点杂合子父母双亲传递给子女的2个等位基因概率均未偏离50% （P＞0.05）。见表3。

表3 HDAC8基因4个Tag SNPs位点等位基因HHRR和TDT结果Tab.3 The results of TDT and HHRR for 4Tag SNPs of HDAC8gene

3 讨 论

精神分裂症是人类最常见的精神疾病之一，也是所有精神疾病中最严重的一种，被世界卫生组织界定为世界上第四大疾病，其发病率和终生患病率已高达1%［8］。精神分裂症患者约占我国住院精神疾病患者的50%，慢性精神疾病住院患者的60%。在我国，精神分裂症已被列为精神疾病负担的第一位，且精神分裂症的终生患病率近年来仍有上升趋势。精神分裂症的病因尚不清楚，目前普遍认为遗传与环境因素之间的相互作用是精神分裂症的主要病因［9］。精神分裂症是一种遗传模式复杂的多基因疾病。遗传因素在精神分裂症的发病过程中起到了重要的作用，并且遗传度高达80%以上［10－11］。

本研究在基因水平探讨精神分裂症的易感基因，结合当前的研究热点方向即表观遗传学机制，运用先进的生物信息学和分子生物学技术手段，探讨精神分裂症与HDACs基因多态性的关系。本研究采用Tag SNPs和Sequenom Mass Array质谱阵列技术，对208个中国北方汉族人群精神分裂症核心家系的HDAC8基因4个位点的基因多态性进行检测，所选择的4个位点对HDAC8基因具有较好的代表性。本研究结果显示：HDAC8基因rs12690254、rs3012655、rs497551和rs544484位点基因多态性与中国北方汉族人群精神分裂症不存在统计学关联，提示HDAC8可能不是精神分裂症的易感基因。本研究获得阴性结果还可能与以下因素有关：所选取的样本量相对较少，统计效力不足，不能完全揭示HDAC8基因与精神分裂症之间的关系；精神分裂症为一种复杂的多基因疾病，由多基因共同作用，每个基因所起的作用很小，同时受环境因素的影响，因此检验某一特定基因的某几个Tag SNPs位点与某种疾病发生的关系很难达到有意义的统计学水平。

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＊吉林大学公共卫生学院预防医学专业2008级

Association between HDAC8gene polymorphism and schizophrenia in Han population from North China

HAN Hong－zhi1，2，QI Yue＊，LI Wen－jun1，WU Jian－qiang＊，YAO Yan1，WANG Shi－bin1，YU Ya－qin1，KOU Chang－gui1
（1.Department of Epidemiology and Health Statistics，School of Public Health，Jilin University，Changchun 130021，China；2.Editorial Board of Journal of Jilin University，Changchun 130021，China）

ObjectiveTo investigate the genetic association between the polymorphisms of 4Tag SNPs of hisone deacetylases 8（HDAC8）gene and schizophrenia in Han population from North China，and to provide theoretical basis for diagnosis and treatment of schizophrenia.Methods208pedigrees consisting of healthy fathers，mothers and affected offsprings with schizophrenia （624cases）were selected and the gene types of 4Tag SNPs sites（rs12690254，rs3012655，rs497551and rs544484）of HDAC8gene were detected by Sequenom Mass Array technology.Haplotype－based haplotype relative risk（HRR）analysis and transmission disequilibrium test（TDT）were used to analyze the genotype data.ResultsThe genotypic frequencies of the rs12690254，rs3012655，rs497551and rs544484sites of HDAC8gene deviated from Hardy－Weinberg equilibrium in both patient group and parents group（P＜0.05）.HHRR analysis did not show the allelic association with the HDAC8gene（P＞0.05）；TDT analysis did not show preferential transmission of the four alleles（P＞0.05）.ConclusionThere is no genetic association between the polymorphism of HDAC8gene and schizophrenia in Han population from North China.

schizophrenia；hisonedeacetylases 8；Tag SNP；gene polymorphism

R749.3

A

1671－587Ⅹ（2012）06－1164－04

2012－06－06

国家自然科学基金资助课题 （30972536）；吉林大学基本科研业务费项目资助课题 （200903107）；吉林大学

“大学生创新性实验计划”项目资助课题 （2010C72214）

韩宏志 （1979－），男，黑龙江省齐齐哈尔市人，在读医学博士，主要从事基因组流行病学研究。

寇长贵 （Tel：0431－85619451，E－mail：koucg＠jlu.edu.cn）

时间：2012－10－25 09：35

网络出版地址：http：／／www.cnki.net／kcms／detail／22.1342.R.20121025.0935.005.html