围孕期女性细胞色素P450 和谷胱甘肽硫转移酶基因多态性分析

闵爱萍，冯 欣，罗 晓，窦 曦，冯志萍，曾亚敏

（乐山市人民医院妇产科 四川 乐山 614000）

近年来环境污染日益严重，育龄妇女环境有害物质暴露增多，增加了不良妊娠的风险，同时这些有毒有害物质通过胎盘屏障，导致胎儿损伤，增加了胚胎停育、早产、先心病、神经系统发育不良、免疫系统损伤等[1-3]出生缺陷发生风险，由于遗传因素的个体差异性，即使暴露在相同的环境下，不同个体存在很大差异。环境毒物进入人体后，需经体内Ⅰ相代谢酶和Ⅱ相代谢酶代谢。细胞色素P450 家族（CYP450）是细胞内重要的Ⅰ相代谢酶，在毒物活化过程中起着重要作用，谷胱甘肽硫转移酶家族（glutathione-S-transferases, GSTs）是Ⅱ相代谢酶的主要成员，在机体对有毒化合物的代谢、保护细胞免受毒物攻击中起重要作用。CYP450 及GSTs 基因多态性导致个体不同的酶活性，与早产、出生缺陷、低出生体重、肿瘤等多种疾病发生以及药物代谢水平密切相关[4-7]。目前对于环境与孕产妇不良妊娠的相关性报道较多，然而却未见对孕产妇的遗传情况进行数据搜集，本文以四川省乐山市围孕期女性为对象，获取本地区的群体遗传学特征，开展CYP450、GSTM1、GSTT1 和GSTP1 基因多态性的分子流行病学调查，丰富生物遗传数据库，并为个体化医疗保健和疾病的一级预防提供依据。

1.资料与方法

1.1 一般资料

选取2019 年1 月—2020 年7 月在乐山市人民医院进行围孕期保健的健康女性119 名，年龄20 ～43 岁，平均年龄（28.24±4.42），排除各种内外科合并症，所有患者签署知情同意书，符合《赫尔辛基宣言》。

1.2 检测方法

利用硅胶吸附法提取口腔黏膜细胞样本的基因组DNA。采用荧光定量PCR 技术，检测CYP1A1 Ile462Val、GSTM1、GSTT1 和GSTP1 A313G 基因多态性，Taqman-MGB 探针见表1。反应体系总体积为10 mL，包含浓度为20 ng/L 的DNA 模板1 mL，20×Taqman-MGB 探针0.5 mL，2×Taqman Universal MasterMix 5 mL，去离子水3.5 mL。反应条件为95 ℃ 10 min，随后92 ℃ 15 s，60 ℃ 1 min进行20 个循环扩增，最后为89 ℃ 15 s，60 ℃ 90 s进行30 个循环扩增，反应结束后在ABI7900 型荧光定量PCR 仪上读取每个样品孔中终点荧光，利用squence detection software 软件确定基因分型结果。相关仪器、试剂均购自美国ABI 公司。

1.3 观察指标

检测CYP1A1 Ile462Val、GSTM1、GSTT1 和GSTP1 A313G 基因多态性。

1.4 统计学方法

使用HaploView4.2 软件进行Hardy-Weinberg 平衡分析。使用SPSS 22.0 软件分析基因型和等位基因频率等计数资料，行χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2.结果

2.1 Hardy-Weinberg 平衡分析

入组对象的CYP1A1 Ile462Val、GSTP1 A313G 基因多态性分布符合遗传平衡（P＞0.05）。说明数据来自同一孟德尔群体，样本具有群体代表性，见表1。

表1 Hardy-Weinberg 平衡分析

2.2 GSTM1、GSTT1 和GSTP1 A3133 G 基因多态性

GSTM1 和GSTT1 缺失基因型（-）的频率分别为58.0%和43.7%，同时缺失基因型（-/-）频率为24.4%。GSTP1 A313G 基因位点突变纯合子GG 基因型频率为1.7%，其中等位基因G 的频率为17.2%，见表2。

表2 GSTM1、GSTT1、GSTP1 和CYP1A1 基因多态性频率[n（%）]

3.讨论

随着工业化的快速发展，环境污染问题也日益严重，环境中有害物质如多环芳烃、苯系物等会致癌、致畸、致基因突变，这些有毒物质会通过胎盘屏障和血液进入子代体内，造成危害。由于个体遗传差异，对环境有害物质的解毒能力不同，对机体的损伤也有较大差异，而相关环境毒物代谢酶基因的多态性是个体遗传差异的基础，其中CYP450 与GSTs 是体内多环芳烃及其他外源性物质代谢的主要代谢酶系，CYP450 可代谢多种化学物质和药物，并形成致癌性的物质。GSTs 是催化谷胱甘肽与亲电子的外源物结合的二聚体酶，可灭活外源化学物质。大多数致癌物的形成是通过CYP450 的活化，继而通过GSTs 进行灭活，它们能否引起细胞的损伤、癌变很大程度取决于这两类酶的活性以及彼此的平衡。CYP450 包含18 个家族和43 个亚家族[8]，其中CYP1A1 是活化致癌物的主要酶类[9]，CYP1A1 能将多种环境中的有机物质转化为细胞毒素或其他致癌物质，从而增加胎儿畸形的发生。GSTs 包括8 个家族成员，其中GSTM1、GSTT1、GSTP1 基因的多态性会与多种疾病发生相关。在母婴健康方面，近年来也有不少研究。刘念等[3]认为CYP1A1 基因多态性与GSTM1、GSTT1 缺失可能与早产的发生有关；张桂兰等[10]研究发现，GSTM1、GSTT1 缺失及CYP1A1 基因多态性与孕妇孕期被动吸烟，可能与胎儿先天发育异常的发生有密切关系；CYPlAl 突变型和GSTM1、GSTT1 缺失型的联合基因型可能是胎儿先天性畸形的易感因素之一；陈文博等研究表明，GSTM1/GSTT1 基因缺失是先心病发病风险的独立危险因素。

本结果显示乐山市围孕期妇女CYP1A1 Ile462Val 基因位点突变纯合子GG 基因型频率为4.2%，G 等位基因频率为24.8%，说明该地区女性CYP1A1 基因型突变率不高，此代谢酶功能大部分正常；GSTP1 A313G 基因位点突变纯合子GG 基因型频率为1.7%，其中GSTM1 缺失基因型频率为58.0%，G等位基因频率为17.2%；与北京（59.3%）、上海（54.4%）、广州（50.3%）等地相近，低于贵州（69.1%）；GSTT1 缺失基因型频率为43.7%，与上海（48.4%）相近，低于北京（58.4%），GSTM1 和GSTT1 同时缺失基因型频率为24.4%，该类人群对环境毒物代谢能力很弱，为基于群体遗传特征的个体化医疗和保健提供依据，应针对性的加强疾病预防。

综上，乐山地区围孕期妇女环境毒物代谢相关基因位点多态性分布虽与全国已有研究报道的地域数据相近，但其风险基因型占比仍然较高，这类人群对环境毒物的解毒能力低下，更易发生不良孕产及出生缺陷。通过检测CYP1A1、GSTP1、GSTM1、GSTT1 基因多态性，可以评估毒物代谢能力、相关疾病风险以及药物代谢水平，主动规避不良环境暴露，以及开展靶向营养干预和疾病一级预防等，同时后续将进一步扩大样本量，追踪随访受检者妊娠结局，进一步明确毒物代谢相关基因位点多态性与妊娠结局的相关性。