刘娟 陈灿明 徐杨
[摘要]目的 探讨GSTP1基因rs1695位点多态性与暴露二 英危险因素间的交互作用在子宫内膜异位症(EMT)发病中的作用。方法 选择2016年12月~2019年1月因盆腔包块来扬州市妇幼保健院住院手术治疗的患者,将手术病理确诊为EMT的25例患者作为病例组,将25例非EMT患者作为对照组。采用自制问卷进行环境流行病学调查,分析二 英暴露与EMT的相关性。采用定量PCR为基础的高分辨率熔解曲线(HRM)法检测基因多态性,采用单纯病例研究方法将基因多态性与暴露二 英的危险因素进行基因-环境交互作用分析。结果 病例组中经常烧饭烧菜人数所占比例高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);但病例组中食用鸭蛋和鹌鹑蛋人数所占比例低于对照组(P<0.05)。经常烧饭烧菜与GSTP1 313 A/G基因突变型两者间具有协同交互作用(OR=3.44,95%CI=1.14~52.54),与其他基因多态性间无交互作用。经常食用鸭蛋和鹌鹑蛋与各基因多态性均无交互作用。结论 经常烧饭烧菜与GSTP1 313 A/G基因突变型对EMT发生存在正向交互作用。
[关键词]子宫内膜异位症;危险因素;GSTP1基因多态性;基因环境交互作用
[中图分类号] R711.71 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2019)7(c)-0004-05
[Abstract] Objective To explore the effect of interaction between GSTP1 gene polymorphism and risk factors exposed dioxin in endometriosis pathogenesis. Methods From December 2016 to January 2019, patients hospitalized for pelvic mass in Maternal and Child Health Hospital of Yangzhou City were selected, 25 patients diagnosed as EMT by operation and pathology were selected as the case group, and 25 non-EMT patients were selected as the control group. The correlation between dioxin exposure and EMT was analyzed by self-designed environmental epidemiological investigation questionnaire. High resolution melting (HRM) curve based on quantitative PCR was used to detect gene polymorphism. The interactions between gene polymorphism and risk factors were analyzed based on the simple-case-study method. Results The number of people who cook regularly in the case group were significantly higher than that in the control group, with significant difference (P<0.05). However, the proportion of duck eggs and quail eggs eaten in the case group was lower than that in the control group (P<0.05). A synergistic interaction was detected between mutated GSTP1 313 A/G gene and cook regularly (OR=3.44, 95%CI:1.14-52.54), while no interaction was found between cooking regularly and other gene polymorphisms. There were no interaction between eating duck and quail eggs regularly and gene polymorphisms. Conclusion The positive interaction between mutated GSTP1 313 A/G gene and cooking regularly may play a critic role in the pathogenesis of endometriosis.
[Key words] Endometriosis; Risk factors; GSTP1 gene polymorphism; Gene-environment interaction
子宮内膜异位症(endometriosis,EMT)简称内异症,是育龄女性的常见病和多发病,严重干扰女性的生活和健康[1]。研究显示,EMT可能和二 英暴露有关[2-10],但其具体机制不明,有学者报道二 英可能通过改变解毒代谢酶的表达参与EMT的发病[11]。二 英的解毒代谢酶主要包括细胞色素P450酶系和谷胱甘肽转硫酶系(GST),其基因多态性改变可能会增加机体对环境致病因素的敏感性,引发疾病[12-13]。GST中研究较多的是GSTM1、GSTT1和GSTP1,目前,GST基因多态性与EMT的关系仍存在争议[14]。此外,EMT病情复杂,单独环境暴露或遗传易感性均不能全面解释疾病的发生,现有研究多侧重于从遗传易感性角度入手[15],忽略了疾病致病中基因-环境交互作用的复杂性。因此,本研究将探讨GSTP1基因rs1695位点多态性与暴露二 英的环境危险因素在EMT致病中的交互作用,旨在为EMT的预防和个体化治疗提供理论依据。
1资料与方法
1.1一般资料
采用病例-对照研究,选取2016年12月~2019年1月在扬州市妇幼保健院经手术病理证实的25例卵巢EMT患者作为病例组,年龄23~53岁,平均(38.46±8.74)岁。选取同期因盆腔包块在扬州市妇幼保健院经手术病理证实为非EMT的25例患者作为对照组,年龄16~74岁,平均(39.96±18.68)歲。两组入组对象必须符合一般情况的均衡性,按1∶1比例配对。病例组纳入标准:①手术病理确诊为EMT;②临床病例资料完整。排除标准:①存在交流沟通障碍或精神疾病患者;②哺乳期;③拒绝参加临床调查者;④存在血缘或亲属关系。根据1997年美国生育学会(AFS)提出的“修正子宫内异位症分期法”对EMT进行分期[16]。两组的年龄、职业、生育史等一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。所有参与研究的对象被告知研究目的并签署知情同意书。本研究方案经医院医学伦理委员会审查并通过。
1.2研究方法
1.2.1问卷调查 根据二 英暴露途径(呼吸暴露和食物暴露)制订结构式调查表,对病例组和对照组进行问卷调查。调查内容包括临床资料(如姓名、年龄、月经史、有无痛经、孕产史、手术诊断、病理结果等)、吸烟饮酒、饮水饮食、居住环境(如居住所得附近有无废物处理中心,有无焚烧工厂发电厂等)、X线接触史、染发史、职业史、居室装潢史、家中是否经常使用的排油烟设备以及鱼、虾、乳制品摄入频次等。问卷中膳食摄入频率分为“经常吃”“偶尔吃”“从不吃”。至少1次/周为“经常吃”,1次/月归为“偶尔吃”,从来不吃定义为“从不吃”。
1.2.2 GSTP1基因多态性检测 抽取两组静脉血2 ml,置于有乙二胺四乙酸二钠(EDTA)抗凝的5 ml试管,用盐析法提取DNA,采用定量PCR为基础的高分辨率熔解曲线(high resolution melt,HRM)法检测GSTP1基因单核苷酸位点。
1.3统计学方法
采用SPSS 18.0统计学软件进行数据处理,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,两组间比较采用t检验。病例组和对照组基因多态位点基因型频率分别行Hardy-Weinberg平衡检验,P>0.05表示所选样本已达遗传平衡。计数资料以率表示,采用χ2检验或Fisher确切概率法分析组间各基因型频率分布的差异,计算优势比(odds ratio,OR)及95%置信区间(95%confidence interval,95%CI)。用单纯病例研究方法,采用非条件Logistic多元回归模型中交互作用的相乘模型分析基因-环境之间的交互作用,以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1暴露二 英的环境危险因素在病例组和对照组中的分布
研究对象中近乎一半人数为职员(48.0%),其他职业还包括教师、农民、服务人员、医护人员、个体、学生、退休和无业。两组的年龄、职业、生育和规律月经方面比较,差异无统计学意义(P>0.05)。病例组中大部分患者为中重型,EMT分期Ⅲ~Ⅳ期为19例,占76.0%。病例组中经常烧饭烧菜人数所占比例高于对照组(72% vs. 40%,P<0.05)。此外,病例组中经常食用鸭蛋和鹌鹑蛋人数所占比例低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组其余指标比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。
2.2两组GSTP1基因型频率的比较
GSTP1基因rs1695位点的基因频率分布在病例组和对照组均符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律,纳入样本符合人群代表性。病例组和对照组中,GSTP1313A/G以基因型AA最常见,GG最少见,两组基因型分布的比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。
2.3二 英暴露的环境危险因素和GSTP1基因多态性在EMT发病中的交互作用
GSTP1 313 A/G基因突变型与经常烧饭烧菜两者间具有协同交互作用,与经常食用鸭蛋和鹌鹑蛋无交互作用(表3)。
3讨论
3.1暴露二 英的环境危险因素与EMT
二 英是在废弃物焚烧、化工生产等过程中随废气和残渣排放的微量或痕量有机污染物,来源广泛。人体暴露二 英的途径首先是二 英污染源如汽车尾气、燃烧废气等遍布在空气、土壤和水中,然后再污染动物、食物,这些被污染的动物、食物进入人体。人群接触二 英的方式95%是源于污染的膳食通过消化道吸收;其次是通过呼吸道和皮肤接触。本研究问卷调查内容基于人体暴露二 英的途径,涵盖了可能暴露二 英的危险因素,并比较这些危险因素在病例组和对照组中分布的差异,结果显示,经常烧饭烧菜的人数在EMT病例组中所占比例显著高于对照组(72% vs. 40%),推测经常烧饭烧菜可能是本研究中EMT患者暴露二 英的危险因素之一,其原因可能是由于烧饭烧菜产生的油烟内含二 英类样化合物有关,据报道焚烧产生的二 英占已知二 英排放量的95%。二 英容易在乳汁、动物脂肪、肉类以及海产品鱼虾体内蓄积,二 英通过这些食物链进入体内发挥毒性,产生疾病。本研究对膳食暴露情况进行评估,发现两组病例在奶制品以及鱼虾肉类等膳食摄入方面均无显著差异,与Porpora等[17]的报道一致,分析其原因可能有以下两点:①研究对象居住地区环境污染不严重,膳食未被污染,或其含量可能未超过安全水平,然而目前缺乏对本市环境二 英污染方面的研究报道;②样本量小,导致统计学未发现显著差异。此外,本研究意外发现,和对照组相比,EMT患者食用鸭蛋和鹌鹑蛋的人数明显减少,其具体原因不明,这些问题的阐明需要通过增加样本量进一步验证。
3.2 GSTP1基因多态性与EMT的关系
GSTP1属于人类谷胱甘肽S-转移酶超基因家族(GSTs),和CYP1A1同属于解毒代谢酶。解毒代谢酶根据功能分为Ⅰ相代谢酶和Ⅱ相代谢酶。CYP1A1属于Ⅰ相代谢酶,其主要功能是激活活化环境毒物并结合形成亲电子中间产物,呈现毒性。GSTP1属于Ⅱ相代谢酶,其主要功能是将Ⅰ相代谢酶活化的毒物解毒,转化为无毒物质排出。正常情况下,外来毒物进入体内,被人体内Ⅱ相代谢酶代谢解毒,降低环境毒素,但如果代谢酶的某个基因位点多态性,可能会造成酶活性降低或丧失,成为某种环境毒素诱发疾病的潜在病因,从而使机体对疾病的易感性增加。本研究结果显示,GSTP1 313 A/G基因多态性在对照组和病例组分布无统计学差异,与疾病发生风险无关,与其他学者报道一致[11]。
3.3基因环境交互作用和EMT的关系
关于EMT的基因-环境交互作用国内未见报道。意大利学者研究发现GSTP1基因多态性本身并不增加EMT疾病的发生风险,但对于血液中含有中高水平多氯联苯的人群而言,GSTP1野生型基因(Ile/Ile)会显著增强其发生EMT的风险[18]。本研究结果显示,经常烧饭烧菜可能是EMT患者暴露二 英的危险因素之一,将经常烧饭烧菜这一环境危险因素与GSTP1基因rs1695位點进行交互分析,发现GSTP1 313A/G突变基因型与经常烧饭烧菜(OR=3.44,95%CI=1.14~52.54)呈正向交互作用,提示两者在EMT的发病中可能起着协同作用,即如果两者同时存在时,发生EMT的概率将明显增加。
EMT疾病复杂,其发病受多基因以及环境因素交互作用影响。本研究样本量小,所得结果需要通过扩大样本量进一步验证,但本研究对二 英致EMT发病机制的探索有重要价值,可以为未来更多研究提供参考。
[参考文献]
[1]李雷,冷金花.子宫内膜异位症相关生活质量的研究进展[J].中华医学杂志,2017,97(45):3593-3596.
[2]Smarr MM,Kannan K.Endocrine disrupting chemicals and endometriosis[J].Fertil Steril,2016,106(4):959-966.
[3]Porpora MG,Ingelido AM,di Domenico A,et al.Increased levels of polychlorobiphenyls in Italian women with endometriosis[J].Chemosphere,2006,63(8):1361-1367.
[4]De Felip E,Porpora MG,di Domenico A,et al.Dioxin-like compounds and endometriosis:a study on Italian and Belgian women of reproductive age[J].Toxicol Lett,2004,150(2):203-209.
[5]Caroline S,Hoffman MSPH,Chanley M.Endometriosis among women exposed to polybrominated biphenyls[J].Ann Epidemiol,2007,17(7):503-510.
[6]Rier SE,Martin DC,Bowman RE,et al.Endometriosis in rhesus monkeys (Macaca mulatta) following chronic exposure to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin[J].Fundam Appl Toxicol,1993,21(4):433-441.
[7]刘娟,任慕兰.环境激素二恶英与子宫内膜异位症[J].中国妇幼健康研究,2008,19(5):484-486.
[8]Wen X,Xiong Y,Qu X,et al.The risk of endometriosis after exposure to endocrine-disrupting chemicals:a meta-analysis of 30 epidemiology studies[J].Gynecol Endocrinol,2019,23:1-6.
[9]陈苏,周子寒,阳晓敏,等.环境内分泌干扰物暴露与子宫内膜异位症[J].现代预防医学,2018,45(22):4058-4061.
[10]Huang Q,Chen Y,Chen Q,et al.Dioxin-like rather than non-dioxin-like PCBs promote the development of endometriosis through stimulation of endocrine-inflammation interactions[J].Arch Toxicol,2017,91(4):1915-1924.
[11]托娅,杨菁,陈秀娟,等.CYPl9A1、GSTM1、GSTT1和GSTP1基因多态性与子宫内膜异位症患者发病的相关研究[J].中华医学杂志,2019,99(7):515-519.
[12]Guan L,Fan P,Liu X,et al.Association study between GSTT1 and GSTM1 polymorphisms and risk of preeclampsia in Chinese population[J].Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol,2016,204:31-35.
[13]Barbosa AM,de Souza SR,Frare AB,et al.Association of CYP1A1 (cytochrome P450) MspI polymorphism in women with endometriosis[J].Genet Mol Res,2016,15(3):102-105
[14]Hassani M,Saliminejad K,Heidarizadeh M,et al.Association study of Glutathione S-Transferase polymorphisms and risk of endometriosis in an Iranian population[J].Int J Reprod Biomed (Yazd),2016,14(4):241-246.
[15]曹现岭.子宫内膜异位症的遗传学发病机制研究进展[J].国际生殖健康/计划生育杂志,2019,38(1):67-70,82.
[16]王媚.ASRM修正子宫内膜异位症分期法指导子宫内膜异位症术后应用GnRH-a的临床研究[J].医学信息,2017, 30(16):50-51.
[17]Porpora MG,Medda E,Abballe A,et al.Endometriosis and organochlorinated environmental pollutants:a case-control study on Italian women of reproductive age[J].Environ Health Perspect,2009,117(7):1070-1075.
[18]Vichi S,Medda E,Ingelido AM,et al.Glutathione transferase polymorphisms and risk of endometriosis associated with polychlorinated biphenyls exposure in Italian women:a gene-environment interaction[J].Fertil Steril,2012,97(5):1143-1151,e1-e3.
(收稿日期:2019-06-14 本文编辑:祁海文)