多巴胺β羥化酶基因多態性和首發精神分裂癥的關聯分析☆

惠李 杜偉利 陳大春 張保華 王志仁修梅紅 王帆 張向陽⊙ 張萱

有研究發現多巴胺和腎上腺素異常在精神分裂癥發病機制中起重要作用［1］。 多巴胺 β 羥化酶（dopamine beta?hydroxy?lase，DBH）是催化多巴胺向去甲腎上腺素轉化的核心酶［2］。有研究已報道DBH活動和水平的異常被看做精神分裂癥發病的生物標志物［3］。 而 DBH 基因 5′端 19 bp插入 ／缺失（位于位于染色體9q34）調控啟動子活動進而調節血漿和腦脊液DBH活動和水平［3］。國外有研究報道DBH基因5′端 19bp插入／缺失（DBH5′?Ins／Del）不僅跟精神分裂癥精神癥狀相關，而且與臨床表型也相關［4－5］。 這些結果提示 DBH5′?Ins／Del可能是精神分裂癥的候選基因。因此本研究進一步在漢族人群中驗證：DBH5′?Del／Ins多態性和首發精神分裂癥之間是否相關。以探尋精神分裂癥潛在的遺傳學發病機制。

1 對象和方法

1.1 研究對象 為2007年5月至2009年9月在北京回龍觀醫院就診的精神分裂癥患者。入組標準：①急性發作并符合美國精神障礙診斷與統計手冊第4版（DSM?IV）精神分裂癥診斷標準；②年齡16～50歲；③入組前未服用抗精神藥物；④沒有其他器質性精神疾病；⑤能理解知情同意書，自愿參加此研究并簽署。所有入組患者都經兩名高年資精神科醫生獨立評定并確診為首次發病的的精神分裂癥住院患者。共計招募住院患者 230例，男 132例，女 98例女 98例，平均年齡（27.3±9.5）歲，平均（27.3±9.5歲）。健康正常組：在北京回龍觀周邊社區招募自愿者。入組標準：①年齡16～67；②排除精神疾病患者；③自愿入組并理解知情同意書基礎上簽署。共計318名，其中男138名，女180名，平均年齡（47.6±12.2）歲所有受試者均來自北京地區，并簽署經北京回龍觀醫院倫理委員會批準開展此研究的知情同意書。人口學資料的比較：首發精神分裂癥和正常對照組在年齡和性別上均無統計學差異 （P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集 自編臨床CRF表收集患者信息，主要包括姓名、性別、年齡、教育年限、民族、家族史及既往身體健康狀況等一般人口學治療。

1.2.2 DNA的提取 采集所有受試者空腹外周肘靜脈血5ml，分離血漿后用博邁德DNA提取試劑盒依據標準方案提取基因組DNA，保存 －80℃冰箱備用。

1.2.3 基因型檢測 根據早前報道該基因多態性文獻獲取引物序列［6］。缺失產物片段長度144 bp，插入產物片段長度163 bp；上游引物：5′?GCAAAAGTCA?GGCA?CATGCACC?3′下游引物：5′?CAATAATTTG?GCCTCAATCTTGG?3′。 聚合酶鏈式反應（PCR）條件（10 μL 體系）：模板DNA 25 ng，上下游引物 10 nM，Taq DNA 聚合酶（Tian Gen）0.8 U，廠家提供1×擴增Taq Buffer和滅菌雙蒸水。PCR循環程序：94℃預變性 5 min；94℃變性 30 s，55℃退火 45 s，72℃延伸1 min，共計40個循環；72℃最后延伸10 min。 PCR擴增產物用2%瓊脂糖膠（溴化乙錠加入膠中），電泳，成像和保存，最后鑒定基因型。每個樣本重復做兩次，以保證數據可靠性。

1.3 統計分析 以SPSS 15.0對兩組樣本人口學資料比較用獨立樣本t檢驗或χ2檢驗。 由SHEsis在線遺傳統計軟件（http：／／analysis2.bio?x.cn／myAnalysis.php）處理數據；對各組進行Hardy?Weinberg定律的遺傳平衡吻合度檢驗，計算DBH5′?Ins／Del的基因型和等位基因頻率，用χ2分析病例對照組等位基因和基因型差異；調整年齡和性別后，采用多因素回歸模型對DBH5′?Del／Ins多態性和首發精神分裂癥的關系進行分析，以P＜0.05為有統計學意義。

2 結果

2.1 Hardy-Weinberg檢驗 精神分裂癥和正常組的DBH5′?Del／Ins的基因型頻率均符合 Hardy?Weinberg平衡法則 （P＞0.05）； 按性別分層，4 組的 DBH5′?Del／Ins 的基因型頻率也均符合 Hardy?Weinberg平衡法則（P ＞ 0.05）。

2.2 患者組和對照組DBH5′-19bp插入／缺失等位基因和基因型頻率比較 首發精神分裂癥組和正常組比較等位基因和基因型頻率出現顯著差異（χ2=10.57，P=0.001；χ2=10.72，P=0.005）。 具有 19 bp Del（Del／Del和 Del／Ins）人群患病風險是Ins／Ins人群的1.50倍在調整性別和年齡后（95%CI：1.17～1.91，P=0.002）。 見表 1。

表1 首發精神分裂癥和正常組DBH5'-19 bp插入／缺失的等位基因和基因型關系

3 討論

本研究結果顯示DBH5′-Ins／Del多態性是首發精神分裂癥的易感位點；并且DBH5′-Del等位基因的人群患有首發精神分裂癥風險明顯增加。這個結果可能的機制是DBH5′-Del降低腦部多巴胺向去甲腎上腺素的轉化，同時升高多巴胺／去甲腎上腺素的比率；并且導致多巴胺和去甲腎上腺素系統異常神經遞質傳遞。這個機制支持DBH5′-Ins／Del多態性和精神分裂癥的臨床癥狀和表型相關［4－5］；也支持了精神分裂癥的多巴胺異常假說［1］。 此外，有研究發現 DBH5′-Ins／Del貢獻精神分裂癥患者吸煙嚴重程度［7］。同時這個結果也進一步證實DBH5′-Ins／Del是多態性功能位點［6］。 然而以前研究發現DBH5′-Del／Ins 多 態 性 并 不 是 慢 性 精 神 分 裂 癥 易 感 位 點［5］。DBH5′-Del／Ins多態性是首發精神分裂癥易感位點但不是慢性精神分裂癥的易感位點可能機制（假說）：具有DBH5′-Del／Del首發精神分裂癥患者對抗精神病藥物敏感，治療效果好。但具體機制仍然不清楚，有待進一步研究。

總之，我們的研究結果表明DBH5′-Del／Ins多態性是首發精神分裂癥的易感位點，并且DBH5′-Del等位基因的人群患有首發精神分裂癥風險明顯增加。但僅僅是初步結果，仍需要謹慎考慮以下三個方面：一樣本量小，需要在更大的樣本量檢驗；二樣本主要來源北京周邊，需要在不同地區和不同種族間重復；三科研經費充裕的條件下，我們應該檢驗另外一個功能位點-1021C／T （rs1611115）［8］，并和該位點做單倍型分析。

［1］Davis KL， Kahn RS， Ko G， et al.Dopamine in schizophrenia： a review and reconceptualization［J］.Am J Psychiatry，1991，148（11）：1474－1486.

［2］Kemper CM， O′Connor DT， Westlund KN.Immunocytochemical localization of dopamine beta hydroxylase in neurons of the human brain stem［J］.Neuroscience，1987，23（3）：981－989.

［3］Cubells JF， van Kammen DP， Kelley ME， et al.Dopamine beta-hydroxylase：two polymorphisms in linkage disequilibrium at the structural gene DBH associate with biochemical phenotypic variation［J］.Hum Genet，1998，102（5）：533－540.

［4］Yamamoto K， Cubells JF， Gelernter J， et al.Dopamine betahydroxylase （DBH） gene and schizophrenia phenotypic variability： a genetic association study［J］.Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet， 2003，117B（1）：33－38.

［5］Park JK， Kim JW， Lee HJ， et al.Dopamine beta-hydroxylase gene polymorphisms and psychotic symptoms in schizophrenia［J］.Am J Med Genet B Neuropsychiatr Geneti， 2007，144B（7）：944－945.

［6］Cubells JF， Kranzler HR， McCance-Katz E， et al.A haplotype at the DBH locus， associated with low plasma dopamine beta-hydroxylase activity， also associates with cocaine-induced paranoia［J］.Mol Psychiatry，2000，5（1）：56－63.

［7］Zhang XY， Chen DC，Xiu MH， et al.Association of functional dopamine-beta-hydroxylase （DBH） 19 bp insertion／deletion polymorphism with smoking severity in male schizophrenic smokers［J］.Schizophr Res， 2012，141（1）：48－53.

［8］Zabetian CP， Anderson GM， Buxbaum SG， et al.A quantitative-trait analysis of human plasma-dopamine beta-hydroxylase activity： evidence for a major functional polymorphism at the DBH locus［J］.Am J Hum Genet，2001，68（2）：515－522.