多巴胺受体1 基因遗传多态性与偏执型精神分裂症在中国北方汉族群体中的关联分析

王春红，李继，孙志刚

(1.沈阳医学院公共卫生学院，辽宁 沈阳 110034;2.中国医科大学法医学院血清学教研室)

精神分裂症的发生受遗传和环境因素的共同影响，为多基因遗传病［1－2］，精神分裂症易感基因本身不能单独致病，需要和环境因素共同作用而致病［3］。目前，大量生理学和病理学证据支持了精神分裂症的多巴胺系统功能失调假说［4］。从多巴胺系统有关的代谢酶、转运蛋白和受体基因上寻找导致精神分裂症发生的功能多态性并进行关联分析(候选基因法)是目前较好的策略之一。多巴胺作为一种内源性神经递质，主要通过多巴胺受体(dopamine receptor，DRD)调控其功能。DRD 是能与多巴胺特异性结合而发挥其调节效应的蛋白类物质，其基因突变可能导致其表达量发生变化，或者与多巴胺结合能力的改变而与精神分裂症的发病相关。DRD 为7个跨膜区域组成的G 蛋白偶联受体家族，目前已分离出5 种类型(DRD1～DRD5)。DRD1 基因位于第5 号染色体短臂37 区5 带(5p37.5)［5］，全长3 489 bp，在尾状核、纹状体及嗅球中表达最高。精神分裂症的一个显著特征是认知功能的症状(如注意力缺陷和记忆障碍)。而DRD1 基因在额叶前皮质调控的工作记忆及注意力等认知过程中发挥着重要作用［6］，DRD1 的表达水平对维持大脑皮质区正常的认知功能是非常必要的。目前研究表明DRD1 表达量降低与认知缺损和精神分裂症的阴性症状有关，精神分裂症患者的基底神经节中DRD1 的表达量有一个明显的减少［7］。国内外许多研究已证实DRD1基因的多态性与多种精神行为障碍有关。Lee等［8］发现DRD1 基因的rs17799914 与精神分裂症可能具有关联性，前质额叶的多巴胺能功能的缺损导致了精神分裂症患者的认知能力不足。Hoenicka等［9］对 DRD1 基 因 5个 SNPs(rs11746641、rs11749676、rs251937、rs12518222、rs4867798)分析发现在男性群体中，DRD1 基因的rs11746641 和rs11749676 与精神分裂症具有相关性，单倍型分析表明T-A-T-C-T 型可能与保护作用有关(P=0.008)，G-G-T-C-C 型可能是危险因素(P=0.012)，在女性群体中未发现其与精神分裂症的相关性。张晨等［10］发现DRD1 基因的SNPs(rs4532、rs5326、rs2168631、rs6882300、rs267418)与精神分裂症的发生没有明显关联性，而在对rs4532 位点的基因分型的关联研究中发现该多态性位点可能与精神分裂症患者执行功能损害有关［11］。而在对波兰人的研究中发现，rs4532 位点与精神分裂症的发生并无相关性［12］。Lee等［8］发现在韩国群体中rs1799914 与精神分裂症的发生也具有关联性。

偏执型精神分裂症是精神分裂症中最为常见的类型，病程发展较其它类型缓慢，精神衰退现象较不明显，自发缓解者较少，但经治疗则收效较好。我们以中国北方汉族群体中的偏执型精神分裂症患者进行病例对照研究，通过DNA 测序检测DRD1 基因5'端调控区及部分外显子区域的11个SNP 位点，探求其与DRD1 基因的相关性。

1 材料与方法

1.1 样品 采集中国北方汉族213例健康人(三代以内无精神疾病史)血液，其中男112例，女101例，平均年龄(44.5 ±12.3)岁，及中国北方汉族173例偏执型精神分裂症患者的血液，其中男88例，女85例，平均年龄(38.3 ±15.1)岁。其中精神分裂症患者的血液根据知情同意原则由辽宁省第三人民医院提供;精神分裂症诊断标准同时符合中国精神障碍分类与诊断标准第3 版和美国精神障碍诊断与统计手册第4 版。所有被检者均签署知情同意书。

1.2 多态性位点的选择 应用PCR 技术扩增DRD1 基因5'侧翼序列和部分外显子在内的片段，总长度为3 152 bp，扩增区间内包含了NCBI 数据库中已报道的45个SNP 位点。一条片段扩增位置为－3 052 至－1 483 (上游引物:5'-CTGATATGGTGCATGGCTGTT-3';下游引物:5'-ACCTGCGTTGTCTCCAAGTGT-3')，另一条位置为－1 505至+100 (上游引物:5'-GGACACTTGGAGACAACGCAG-3';下 游 引 物:5'-ATGAGCAGCGACAGGAAACAG-3')。采用DNA 测序方法对386例样品进行基因分型，并进行统计学分析。

1.3 DNA 提取和基因分型 采集外周静脉血用Chelex-100 法提取DNA，用紫外分光光度计检测模板DNA 含量及纯度。目的片段采用PCR 方法在DNA 扩增仪(MJ Research INC PTC-200)上扩增。使用遗传分析仪(ABI3730XL)应用Sanger 双脱氧链末端终止法进行测序。

1.4 统计学方法 采用SPSS 18.0 软件计算基因型频率和等位基因频率。应用Haploview 4.1 软件进行Hardy-Weinberg 平衡检验和单倍型分析。对正常群体与偏执型精神分裂症患者组间的基因型与等位基因差异进行卡方检验，采用非置信Logistic 回归计算OR 值和95%CI。

2 结果

2 组人群的所有SNP 位点分布差异均无统计学意义(P ＞0.05)，符合Hardy-Weinberg 平衡。2 组间的连锁不平衡分析显示下游7个SNP 位点在一个单倍型区域中，而上游的4个SNP 位点没有在一个单倍型区域，见图1。2 组11个SNP 位点的基因型、等位基因频率分布及统计学结果见表1。

图1 DRD1 基因11个多态性位点连锁不平衡

Bonferroni 矫正后取P ＜0.0056 作为检验水准，各SNP 位点的组间比较差异无统计学意义。为了避免假阴性结果，取P ＜0.05 检验水准再次进行各SNP 位点的组间比较，结果发现rs5326 位点基因型频率分布在疾病组和对照组差异有统计学意义(P＜0.05)，2 组等位基因频率分布差异无统计学意义(P ＞0.05)。与AA 基因型相比，rs5326 位点

的AG +GG 基因型会降低偏执型精神分裂症发生的风险 (OR=0.358，95% CI:0.151～0.851)。另外，在与AA 基因型的比较中，rs4532 位点的AG+GG 基因型也会降低偏执型精神分裂症发生的风险 (OR=0.592，95% CI:0.350～1.001)。其余SNP 位点未发现与偏执型精神分裂症的发生具有关联性。有研究［9］表明性别差异会影响多巴胺受体基因与精神分裂症发生的相关性。将本研究中可能与精神分裂症发生有关的位点(rs5326、rs4532)按性别分组后进行统计分析发现，在男性群体中，rs5326 位点基因型频率分布在疾病组和对照组差异有统计学意义(P ＜0.05)。在女性群体中，rs4532 位点基因型频率分布在疾病组和对照组差异有统计学意义(P ＜0.05)。见表2。

表1 DRD1 基因11个多态性位点在疾病组和对照组的频率分布及统计学结果

表2 rs5326 和rs4532 位点按性别分组后在疾病组和对照组间的分布

3 讨论

本研究发现rs5326 位点的AG +GG 基因型和rs4532 位点的AG+GG 基因型均会降低偏执型精神分裂症发生的风险。除此之外，rs5326 位点在男性群体中的分布组间差异有统计学意义，而rs4532 位点在女性群体中的分布组间差异有统计学意义。Rs5326 和rs4532 位点位于DRD1 基因的5'端非翻译区(5'UTR)，该区域的碱基序列转录成RNA 但不翻译氨基酸。这2个SNP 位点可能是转录因子及顺式调控元件的作用区域，通过对mRNA 的表达量和稳定性的调节来影响DRD1 基因的表达水平，进而使多巴胺能神经递质的活性发生变化。与本研究的结果相反，有研究报道DRD1 基因和精神分裂症没有关联性［12］。然而有研究表明DRD1 基因与注意力缺陷伴多动障碍［13］、双相情感障碍［13］、尼古丁依赖［14］、酒精依赖［15］等有相关性，而上述这些疾病或者症状都和精神分裂症的症状具有相同或相似的行为表现。造成这种研究结果差异的可能因素有:种族不同，调查群体筛选差异，选择SNP 位点不同，社会心理因素等。

在本研究发现rs5326 位点的AG+GG 基因型会降低偏执型精神分裂症发生的风险，是精神分裂症的一种保护因素。但在用多因子降维法软件(MDR)分析DNMT3B 基因和DRD1 基因交互作用时，张晨等［16］发现DNMT3B rs6119954-DRD1 rs5326-rs267418和DNMT3B rs2424908-rs6119954-DRD1 rs5326-rs267418与精神分裂症均存在显著性关联(P ＜0.01)，由此提示DNMT3B 与DRD1 基因之间的交互作用能够显著增加精神分裂症的发生风险。这也说明精神分裂症的发生是受多个基因的相互作用，仅从一个基因的研究是难以解释其具体的发病机理，这是本研究中的不足，也是在今后研究工作中需要注意和改进的地方。尽管有研究未发现rs4532 和精神分裂症发生的相关性，但一个meta 分析［17］表明DRD1 基因中可能含有改变精神分裂症发生风险的易感性位点，其中rs4532 的OR值为1.18 (95% CI:1.01～1.38)。除此之外，该SNP 位点还与精神分裂症中的抗精神病药的治疗反应，额叶前皮质相关的工作记忆以及认知行为［6］等具有关联，这说明rs4532 位点可能与精神分裂症的病因具有潜在的联系。

精神分裂症的发病机制是多种危险因子参与的，而性别是影响精神分裂症症状的一个重要因素［18］。

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