新疆地區維吾爾族、漢族健康人群Tbx20基因多態性研究

新疆地區維吾爾族、漢族健康人群Tbx20基因多態性研究

馬玉龍1， 趙龍2， 李曉梅2， 楊毅寧2， 馬依彤2， 謝翔2， 向陽2

(1新疆阿克蘇地區第一人民醫院心內科， 新疆阿克蘇843000;2新疆醫科大學第一附屬醫院冠心病一科, 烏魯木齊830054)

摘要：目的研究Tbx20基因標簽單核苷酸多態性(tagSNP)在新疆地區維吾爾族及漢族健康人群中的分布特征及其分布差異。方法收集1 000例維吾爾族和1 200例漢族健康人群的血液，選擇Tbx20基因的標簽SNP：rs17675131、rs4720169、rs2532170,應用TaqMan SNP基因分型的方法進行基因型分析。結果維吾爾族人群rs17675131 3種基因型的分布頻率為:AA型11.5%，AG型48.5%，GG型40.0%；漢族人群的分布頻率為AA型4.5%，AG型34.0%，GG型61.5%，維、漢族人群基因型分布差異有統計學意義(P<0.05)。維吾爾族人群rs4720169 3種基因型的分布頻率為：AA型15.0%，AG型51.0%，GG型34.0%；漢族人群的分布頻率為AA型10.2%，AG型42.0%，GG型47.8%，維、漢族人群基因型分布差異有統計學意義(P<0.05)。維吾爾族人群rs2532170 3種基因型的分布頻率為：AA型16.0%，AC型51.0%，CC型33.0%；漢族人群的分布頻率為AA型11.0%，AC型44.0%，CC型45.0%，維、漢族人群基因型分布差異有統計學意義(P<0.05)；維吾爾族A-A-A、G-A-A、G-G-C單體型分布頻率均高于漢族。結論Tbx20基因標簽位點在新疆維吾爾族和漢族健康人群中的分布具有明顯的差異。維吾爾族人群突變頻率可能高于漢族人群。

關鍵詞：Tbx20基因； 標簽單核苷酸多態性； 維吾爾族； 漢族

中圖分類號：R541.1 文獻標識碼：A

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2015.07.008

[收稿日期：2015-02-20]

Distribution of genetic polymorphisms of Tbx20 in healthy Chinese

Uygur and Han populations in Xinjiang

MA Yulong1, ZHAO Long2, LI Xiaomei2, YANG Yining2, MA Yitong2, XIE Xiang2， XIANG Yang2

(1DepartmentofCardiology,TheFirstPeople′sHospitalofXinjiangAksuRegion,

Aksu843000,China;2DepartmentofCardiology,theFirstAffiliatedHospitalof

XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830054,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the single nucleotide polymorphism of Tbx20 gene in healthy Chinese Uygur and Han populations of Xinjiang． MethodsThe genotypes of the Tbx20 tag SNP rs17675131, rs4720169, rs2532170 were detected with the technique of Real-time fluorescent quantitative PCR in 1 000 healthy Chinese Uygur and 1200 healthy Chinese Han populations of Xinjiang. ResultsThe frequencies of AA，AG and GG genotypes of the rs17675131 were 11.5%，48.5%，and 40.0% in Uygurs，and 4.5%，34.0%and 61.5% in Hans, with a significant difference in the distribution of genotypes between the two populations (P<0.05)； The frequencies of AA， AG and GG genotypes of the rs4720169 were 15.0%， 51.0%， and 34.0% in Uygurs， and 10.2%， 42.0%and 47.8% in Hans, with a significant difference in the distribution of genotypes between the two populations (P<0.05)； The frequencies of AA， AG and GG genotypes of the rs2532170 were 16.0%， 51.0%， and 33.0 in Uygurs， and 11.0%， 44.0% and 45.0% in the Hans， with a significant difference in the distribution of genotypes between the two populations (P<0.05). The frequencies of haplotype A-A-A, G-A-A, G-G-C in Uygurs were proved higher than those in Hans. ConclusionThe mutational frequencies of the taggingSNPs of the Tbx20 gene in the Uygurs were likely to be higher than those in Hans．

Key words: Tbx20; single nucleotide polymorphism; Uygur population; Han population

先天性心臟病(congenital heart disease,CHD)是常見的人類出生缺陷，是導致1歲以下嬰兒死亡的主要原因[1]，CHD是由遺傳因素和環境因素共同作用引起的復雜疾病，其中遺傳因素在其發病中起重要作用。近幾年來大量的動物研究發現Tbx20基因在心臟發育過程中起重要的作用，對心臟發育來說，Tbx20基因相當于調節中樞[2]，其可通過抑制或激活下游基因的表達來影響心臟的結構及功能[3-5]。對鼠模型的研究發現，Tbx20在心臟祖細胞、發育心肌以及與心內膜墊相關的內皮細胞中表達，缺失Tbx20基因的調控，小鼠的心臟幾乎不能發育[3]。Kirk等[6]首次在一房間隔缺損家系中發現人類Tbx20基因的2個突變； Max等[7]發現Tbx20突變同房間隔缺損、擴張性心臟病及瓣膜病有關；喬艷等[8]發現Tbx20突變同室間隔缺損有關，這些研究結果都提示人類Tbx20基因突變同先天性心臟病可能存在關聯性。

然而，目前對Tbx20基因多態性的分型數據較少，且主要為歐洲白人、非洲人、日本人和中國漢族人群，對于新疆維吾爾族人群尚無研究報道。本研究通過對新疆維吾爾族及漢族健康人群Tbx20基因標簽位點進行分型，探討其TagSNP在不同種族人群中的分布特征及其差異。

1對象和方法

1.1研究對象2006-2009年參與新疆不同民族心血管危險因素調查人員2 200人，其中維吾爾族1 000人，漢族1 200人，身高、體質量、血壓等由專人測量；血總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、血糖等生化指標由新疆醫科大學第一附屬醫院檢驗中心統一測定，剔除檢驗不合格及資料不全者。經過新疆醫科大學附屬第一醫院倫理委員會通過。

1.2儀器及試劑ABl7900型實時定量熒光PCR儀(ABI公司)，NANOdrop2000分光光度計(Thermo公司)，TaqMan Universal PCR master Mix試劑盒(含dNTP、PCR緩沖液和AmpliTaq Gold DNA聚合酶)及SNP Genotyping Product試劑盒(含引物和探針)均購自ABI公司。

1.3方法

1.3.1DNA提取采用全血基因組DNA提取試劑盒(北京百泰克生物技術公司)，根據說明書提取外周血白細胞DNA，并用紫外可見分光光度計檢測DNA濃度，保證各DNA樣本濃度基本一致。

1.3.2SNP位點選擇登陸人類HapMap計劃數據庫查找標簽SNP(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp)，設置條件為r2≥0.5，最小基因頻率≥0.1，獲得了Tbx20基因的3個標簽SNP(Tag SNPs),分別為 rs17675131、rs4720169、rs2532170。

1.3.3TaqMan法檢測SNP采用TaqMan法檢測SNP，在ABI7900型實時定量熒光PCR儀上先進行96孔板的絕對定量PCR擴增，反應液為：引物/探針混合液0.12 μL、PCR反應混合液3 μL、ddH2O 1.88 μL；基因組DNA：1 ng。反應條件為：95℃10 min預變性，95℃15 s，60℃1 min(40個循環)，PCR反應結束后，繼續在同一孔板上應用PCR擴增儀Data Analysis軟件(美國應用生物公司)，讀取熒光信號，根據熒光信號變化進行等位基因分布檢測，保存記錄。

1.3.4DNA測序分析為驗證TaqMan@SNP基因分型方法的準確性，隨機挑取不同基因型的16個樣品進行測序。

2結果

2.1維吾爾族和漢族人群一般資料的比較維吾爾族和漢族人群年齡和性別構成差異無統計學意義(P>0.05)。維吾爾族人群體質量、收縮壓、舒張壓、腰圍、總膽固醇均低于漢族人群(P<0.01)，維吾爾族、漢族人群身高、尿素氮、血糖、肌酐、甘油三酯差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1　維吾爾族、漢族人群一般資料比較

2.2Hardy-Weinberg平衡檢驗維吾爾族人群和漢族人群基因型分布均符Hardy-Weinberg平衡(P>0.05), 有群體代表性，見表2。

2.3測序結果16份樣本PCR產物直接測序結果與TaqMan@SNP基因分型結果完全一致。

表2　維吾爾族、漢族人群基因型分布Hardy-Weinberg檢測

2.4基因型和等位基因分布頻率比較(1)維吾爾族人群rs17675131 3種基因型的分布頻率為：AA型11.5%，AG型48.5%，GG型40.0%；漢族人群的分布頻率為AA型4.5%，AG型34.0%，GG型61.5%，維吾爾族、漢族人群基因型分布差異有統計學意義(P<0.05)；維吾爾族人群等位基因A、G的分布頻率為34.7%、65.3%，漢族人群的分布頻率為21.5%、78.5%，維、漢族人群分布差異有統計學意義(P<0.05)。(2)維吾爾族人群rs4720169 3種基因型的分布頻率為：AA型15.0%，AG型51.0%，GG型34.0%；漢族人群的分布頻率為：AA型10.2%，AG型42.0%，GG型47.8%，維、漢族人群基因型分布差異有統計學意義(P<0.05)；維吾爾族人群等位基因A、G的分布頻率為40.2%、59.8%，漢族人群的分布頻率為31.2%、68.8%，維、漢族人群分布差異有統計學意義(P<0.05)。(3)維吾爾族人群rs2532170 3種基因型的分布頻率為：AA型16.0%，AC型51.0%，CC型33.0%；漢族人群的分布頻率為AA型11.0%，AC型44.0%，CC型45.0%，維、漢族人群基因型分布差異有統計學意義(P<0.05)；維吾爾族人群等位基因A、C的分布頻率為41.5%、58.5%，漢族人群的分布頻率為33.0%、67.0%，維、漢族人群分布差異有統計學意義(P<0.05)，結果見表3。

2.5單體型分析3個位點通過SHEsis在線軟件構件單體型，維吾爾族人群A-A-A、G-A-A、G-G-C單體型分布頻率均高于漢族，結果見表4。

3討論

Tbx20基因定位于7號染色體，有8個外顯子，其289～888核苷酸及相應氨基酸編碼T-boxDNA結合域，通過此功能結構域與特異DNA序列結合，從而調控轉錄[9]。研究發現，在心臟發育中突變的Tbx20與Tbx5、Gata4、Gata5、Isll和Nkx2．5等其他心臟發育轉錄因子相互作用，從而調節上游或下游轉錄因子的活性，影響蛋白質的表達，導致心臟發育缺陷[10]。

表3維吾爾、漢族人群Tbx20基因型及等位基因分布頻率比較/例(%)

維吾爾族漢族P值rs17675131基因型A/A115(11.5)54(4.5)A/G485(48.5)408(34.0)0.000G/G400(40.0)738(61.5)等位基因A347(34.7)258(21.5)0.001G653(65.3)942(78.5)rs4720169基因型A/A150(15.0)122(10.2)A/G510(51.0)504(42.0)0.000G/G340(34.0)574(47.8)等位基因A402(40.2)374(31.2)0.001G598(59.8)827(68.8)rs2532170基因型A/A160(16.0)132(11.0)A/C510(51.0)528(44.0)0.000C/C330(33.0)540(45.0)等位基因A415(41.5)396(33.0)0.001C585(58.5)804(67.0)

表4　維吾爾、漢族人群單體型分析

新疆是一個多民族地區，各個民族生活習慣差異很大，不同民族的遺傳背景差異可能造成他們對某些疾病的易感性差異。對不同民族基因多態性的研究有助于了解各種基因在不同人群中的分布及其與疾病的關系。基于以上原因，本研究選擇了Tbx20標簽SNP：rs17675131、rs4720169、rs2532170。在PubMed數據庫，該3個位點在歐洲猶他州人中的突變頻率分別為0.117、0.15、0.175；在非洲尼日利亞人中的突變頻率分別為0.068、0.283、0.275；在東京人中的突變頻率分別為0.111、0.222、0.31；在我國北京漢族人中的突變頻率分別為0.044、0.089、0.114。本研究結果提示，該3個位點在新疆漢族人群的突變與北京漢族人群比較差異無統計學意義(P>0.05)，但在新疆維吾爾族人群中的突變頻率明顯高于漢族人群(0.115、0.15、0.16)，與歐洲人該3個位點的突變頻率(0.117、0.15、0.175)接近，且單體型分析示，維吾爾族A-A-A、G-A-A、G-G-C單體型分布頻率均高于漢族。

傳統觀念認為同義突變未導致氨基酸一級結構改變，不會引起蛋白功能變化。但近年的研究發現，位于內含子上的單核苷酸多態性可能直接影響mRNA的二級結構及穩定性，從而導致蛋白質發生微小變化而影響其功能[11]。另有研究證實，位于內含子的基因多態性即使不引起氨基酸替換，也可能通過影響mRNA的結構折疊或蛋白翻譯的速率(因稀有密碼子的使用)而引起表型改變[12-13]。Evans等[14]發現編碼P-糖蛋白的ABCB1基因上的同義突變C3435T可以使地高辛生物利用率明顯升高。本研究顯示3個位點雖位于內含子，均為同義突變，但也可能通過上述原因最終影響轉錄因子所調控的基因表達，導致先天性心臟病的發生。

綜上所述，Tbx20基因多態性在新疆維、漢族人群間的分布頻率存在明顯的差異，維吾爾族人群突變頻率高于漢族，此結果為后期研究Tbx20基因突變與新疆維、漢族先天性心臟病的關系奠定了基礎。

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(本文編輯楊晨晨)