周 燕,申卫东,周先果,刘金莲,莫秋红
(南宁输血医学研究所/南宁中心血站,南宁 530007)
·调查报告·doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2016.27.027
广西地区不同壮族人群Kell血型系统抗原基因分布特征的研究*
周燕,申卫东,周先果,刘金莲,莫秋红
(南宁输血医学研究所/南宁中心血站,南宁 530007)
目的了解广西地区不同地域壮族人群Kell血型系统k和K、Jsa和Jsb抗原的分布和基因多态性特征。方法采用聚合酶链反应-序列特异性引物法(PCR-SSP)方法对1 025名广西地区不同壮族人群的Kell血型系统进行基因分型。结果广西地区不同壮族人群Kell血型系统基因频率为K=0.000 0,k=1.000 0;Jsa=0.000 0,Jsb=1.000 0。结论广西地区不同壮族人群Kell基因频率分布呈单态性分布,与文献报道的中国其他的人群分布特点一致。
Kell血型系统;基因频率;广西[壮族自治区];PCR-SSP
在目前国际输血协会已确认的33个红细胞血型系统中,Kell血型系统是仅次于ABO和Rh的第三大血型系统[1];抗-Kell血型系统抗原的抗体能介导免疫输血反应和新生儿溶血症。 Kell血型系统抗原发现于1946年,源自于患者Kelleher检测出抗-Kell抗体而导致她的新生儿产生溶血性疾病,该抗体相应抗原即为Kell血型系统的第1个抗原K;1949年Levine发现了Kell系统的第2个抗原k。1958年Giblett在黑人中发现了Kell血型系统中的新抗原Jsa,1963年Walker发现了Jsa的对偶抗原Jsb,迄今已发现了25个Kell血型系统的抗原。k和K抗原是Kell血型系统中最具有临床意义的Kell抗原,在不同人群中有不同的频率分布。在大多数人群中,k抗原较K抗原常见,黑人人群中98%是K-k+表型,高加索人群中为91%[2];而Jsb则为高频抗原。目前国内有关Kell血型系统的研究多建立在汉族人群的k和K抗原基础之上,对Jsa和Jsb抗原的研究甚为稀少。广西是壮族人口主要聚集地,迄今国内少见无壮族人群Kell血型系统的研究,壮族人群Kell血型系统是否与中国其他民族人群或白种人等人群存在差异?本研究采用聚合酶链反应-序列特异性引物法(PCR-SSP)对9个广西壮族人口分布较密集地区的人群进行Kell血型系统基因分型,以期了解广西壮族人群Kell血型系统k和K抗原,Jsa和Jsb的分布和基因多态性特征。
1.1一般资料2010~2013年间分别从广西壮族人口聚集地武鸣、上林、隆安、宾阳、平果、大化、都安、巴马、大新共9个地区采集无血缘关系血液样本[3]。本研究在采集血液样本之前均经受试对象本人的知情同意,并与之签订临床研究知情同意书。其中武鸣地区采集110份样本,上林地区采集109份样本,隆安地区采集110份样本,宾阳地区采集96份样本,平果地区采集120份样本,大化地区采集120份样本,都安地区采集120份样本,巴马地区采集120份样本,大新地区采集120份样本,共1 025份样本。每份样本均采集EDTA抗凝血5 mL,置于-20 ℃冰箱保存。
1.2设备与试剂Magcore Nucleic Acid Extraction Kit(中国台湾RBC Bioscience,批号:PM-K14-11332),人类Kell红细胞血型系统基因分型检测试剂盒(美国G&T Biotech公司产,批号:#RB06),rTaq DNA聚合酶[TaKaRa Biotechnology(Dalian),批号:CK7601AA)],琼脂糖凝胶(西班牙Biwest,批号111860),DNA green绿如蓝核酸染料(北京天恩泽基因科技有限公司,批号:108111)。MagCore®HF16全自动核酸提取仪(中国台湾RBC Bioscience),GeneAmp9700型PCR扩增仪(美国ABI),Runone全套水平电泳仪(美国Embitec),BIO-BEST凝胶成像仪(德国Simen)。
1.3DNA提取使用MagCore®HF16全自动核酸提取仪,按照MagCore®Nucleic Acid Extraction Kit试剂说明书进行。
1.4PCR扩增采用PCR-SSP,使用序列特异性引物,通过PCR 反应,特异性扩增Kell基因片段。PCR扩增条件为:95 ℃ 5 min 30个;95 ℃ 30 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 90 s,循环30次;72 ℃再延伸5 min,降温至4 ℃,完成扩增。
1.5电泳配制2%琼脂糖凝胶(每100 mL凝胶中含5 μL DNA green绿如蓝核酸染料),取5 μL PCR产物直接点样到凝胶孔中,使用0.5×TBE缓冲液在100 V电压下电泳20 min,然后在凝胶成像分析系统下拍照记录实验结果。
表2 Kell血型系统等位基因在不同人群中的分布
NA:无法评估;-:无法提取数据。
1.6统计学处理采用SPSS17.0统计学软件进行统计分析,不同人群基因频率分布比较采用χ2检验,以显示基因频率分布的差异性。以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1广西壮族人群Kell血型系统抗原基因频率分布情况广西9个壮族聚集地的1 025份血样中均未发现K(+)及Jsa(+)样本,K和Jaa基因频率为0,而к与Jsb基因频率则为1,即广西壮族人群Kell血型系统呈单态性分布,见表1。
2.2广西壮族人群与其他人群Kell血型系统基因多态性比较西藏藏族、成都汉族、青海土族及蒙古族与本组壮族相似,在人群中均未发现K抗原;而欧美人群中K抗原基因频率要明显高于中国人群。此外,Jsa抗原目前也仅在非洲黑人中发现,见表2。
K抗原在所有人群中的频率较低,而k抗原在所有人群中都有较高的存在率。本研究中采用PCR-SSP方法对本组1 025名壮族人群Kell血型系统的K、k抗原进行基因分型,本组壮族人群均为kk,提示k基因频率为1,Kell血型系统呈单态性分布,这与国内汉族、西藏藏族及青海土族、蒙古族的研究一致;另据贾嫈[6]报道在青海地区的撒拉族中发现1例Kk杂合子,推测与当地撒拉族人群与居住在印度北部人群通婚有关。但总体而言,我国人群K抗原的基因频率非常低,正是由于中国人群中K抗原频率十分低,因此产生抗-K抗体并且再次遇到K阳性血输注的概率基本为零,所以在我国K抗原鉴定并没有纳入常规检测范围。由于红细胞血型系统的分布有种族和地区差异,因此所介导的免疫输血反应及新生儿溶血病的主要特征也有所差别。从表2中可发现,白种人群中K抗原基因频率要明显高于中国人群(P<0.05),白种人群中因输血或妊娠等免疫因素而产生抗-K抗体的概率较高,是除ABO和Rh系统以外最常见的红细胞抗体。鉴于抗-K抗体能引起严重的免疫性输血反应和新生儿溶血病[14-15],因此在欧美国家的输血治疗工作中,K抗原的鉴定成为献血者和患者血型检查的常规项目。同时,对该组1 025名壮族人群Kell血型系统的Jsa和Jsb抗原进行基因分型检测,广西壮族人群与台湾汉族、北京汉族类似,均未发现Jsa抗原存在。由于全球对Jsa和Jsb抗原的分布研究尚少,目前仅在非洲黑人中报道过Jsa抗原的存在,故而本研究结果丰富了国内Jsa和Jsb抗原分布的研究,且结果也与文献报道相一致。
与其他血型系统类似,Kell血型也有无效型,称为K0型,Chown于1957年在国际报道,1984年郝露萍等[16]报道了国内1例K0型;2007年上海血液中心在24 093名健康无偿献血者中发现1例K0型,其发生率与国外研究类似,约为0.004%[17]。而在本次研究中,并未发现K0型,估计与样本数量有关。但值得注意的是,K0型个体若被免疫后能产生抗Ku抗体,该抗体能与除K0表型以外所有的红细胞反应,同样可引起新生儿溶血病及溶血性输血反应。这提示在今后的临床输血实践中,要警惕K0型的存在及可能引起的免疫异常性疾病的发生。
此外,以往的红细胞血型研究多采用经典的血清学方法,虽然该方法较为直接且简单易行,但也存在一些不足,如某些红细胞血型系统的抗血清难以获得、效价低、价格昂贵等,因此对该部分血型系统不适合采用血清学方法进行大规模筛选。进入21世纪以后,分子生物学技术发展迅速,使运用以DNA为基础的基因分型技术检测红细胞血型成为可能。血型基因分型技术检测结果准确、成本低,更为重要的是DNA标本容易保存,利于核查,适合大规模筛查。基因分型的分子生物学技术的发展也使得建立稀有血型供者库,为临床提供稀有红细胞成为可能,这在本文的研究工作中得到充分的认证。
广西南宁作为东盟国际博览会的永久举办地,国际交流与合作日益频繁,且当今社会的流动性已较以前大为增加,因此在医疗实践中遇到外籍或其他民族的献血者、用血者的概率已大大提高,通过该研究了解了广西地区壮族人群Kell红细胞血型系统呈单态性分布,这对确保临床输血安全将起到重要作用。另外通过本研究,所获得的广西地区壮族人群Kell血型中K、k抗原及Jsa、Jsb抗原的基因频率,在一定程度上丰富了本地区壮族人群红细胞血型系统的群体遗传学资料,也可作为中华红细胞稀有血型库建设的依据。
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The characteristic of gene polymorphism of Kell blood group in Zhuang population from Guangxi region in China*
Zhou Yan,Shen Weidong,Zhou Xianguo,Liu Jinlian,Mo Qiuhong
(NanningInstituteofTransfusionMedicine/NanningBloodCenter,Nanning,Guangxi530007,China)
ObjectiveTo investigate gene polymorphism of Kell blood group in different Zhuang population from Guangxi region.MethodsThe genotypes of Kell blood group of 1025 non-related individuals in different areas of Guangxi Zhuang population were analyzed by PCR-SSP.ResultsThe Kell antigen in all individuals was homozygous,the gene frequency of K and Jsa was 0,while that of k and Jsb was 1.000.ConclusionThe distribution characteristic of Kell blood group in Guangxi Zhuang population was monomorphism,which was similar to other Chinese population reported by literatures.
Kell blood-group system;gene frequency;Guangxi;PCR-SSP
广西自然科学基金资助项目(2010GXNSFA013262);广西卫生厅自筹经费科研课题(Z2010196);南宁市科学研究与技术开发计划项目(201003048C-1)。作者简介:周燕(1979-),副主任医师,硕士,主要从事输血医学研究。
R394.4
A
1671-8348(2016)27-3827-03
2016-02-11
2016-04-06)