顧建忠 李海 陳建海 楊潔 方曉燕 黎飚 潘春玲
(右江民族醫學院1研究生院,廣西 百色 533000;2基礎醫學院)
社會老年化是全球性難題,近年來中國老年化逐年加快,伴隨是老年性疾病日益嚴重,絕經后骨質疏松(PMOP)也稱為Ⅰ型骨質疏松,其發病率最高且臨床癥狀最重。絕經婦女,卵巢功能下降,雌激素分泌減少,引起雌激素減少所致的骨質流失,引起PMOP〔1,2〕。但臨床上也發現同是絕經婦女在同樣的雌激素水平的情況下,也有不出現骨質疏松的情況。這可能是雌激素受體(ER)的問題〔3,4〕,不同ER基因型是否會影響到雌激素功能的發揮,這與遺傳因素有關。本文探討ER-α基因多態性及不同基因型與骨代謝密切相關的堿性磷酸酶(ALP)和骨密度(BMD)的相關性,尋找PMOP的絕經婦女ER-α基因的易感基因,做好提前防治,減輕這種疾病所致社會和家庭負擔。
1.1研究對象 廣西壯族絕經婦女(祖宗三代為純廣西壯族),并剔除心肝腎等器官疾病且無骨方面疾病。半年內無服用激素之類對骨代謝有影響的藥物。612例廣西壯族絕經婦女(40~80歲)。
1.2BMD的檢測 使用德國制造骨密度儀(Quantitative Ultrasound Bone Densitometry,QUS)測量受試者右側跟骨的骨密度(BMD),超聲跟骨BMD儀是目前應用范圍最廣、受試對象最容易接受無損害設備。由同一特訓、熟練的BMD度儀操作人員測定。 生化試劑盒法測定血清ALP水平。
1.3ER基因多態性檢測
1.3.1引物設計與合成 引物設計參考有關文獻進行〔3〕,上游引物:5′-CTGCCACCCTATCTGTATCTTTTCCTATTCTCC-3′,下游引物:5′-TCTTTCTCTGCCACCCTGGCGTCGATTATCTGA-3′。擴增樣本的ER基因第1內含子及第2外顯子,產物為1.3 kb片段。
1.3.2提取DNA模板 用碘化鈉法。取100 μl抗凝全血加入雙蒸水無菌100 μl,并搖混勻,加NaI (6 mol/L)200 μl震蕩30 s,再加等體異戊醇/氯仿(1∶24)震蕩30 s,離心分離上清液,在上清液里加異丙醇混(1∶0.6)渦旋混勻,4℃放置15 min,離心并取沉淀物,再用70%乙醇洗滌沉淀物1次,晾干沉淀物并溶于Tris-Hcl+EDTA溶液中,DNA提取物用紫外分光光度計定量,放置-20℃低溫冰箱待測。
1.3.3PCR擴增 內含10倍緩沖液200 μmol/L和dNTPs200 μmol/L的反應體系為50 μl,0.4 μmol/L的引物,0.1 μg的模板DNA。把反應體、引物和DNA模板一起置于日本產熱循環儀(Bio-Rad型)中,經95℃預變性5 min后加入3 U 的TaqDNA聚合酶。反復32次循環,再94℃變性30 s,61℃退火60 s,再在72℃條件下延伸90 s,最后一次循環后,再經72℃10 min最后延伸。取其10 μl產物經凝膠電泳儀進行電泳,染色(用溴乙啶)后,在紫外燈下檢測結果和特異性。
1.3.4酶切擴增物 取限切酶PvuⅡ10 U,限切酶XbaⅠ20 U和擴增產物10 μl共置于37℃酶切3 h。反應最終產物經過2%瓊脂糖凝膠電泳,溴乙啶染色30 min,DNA分子量Marker為參考,電泳結果在紫外燈下觀察。
1.4統計學處理 應用SSPS18.0軟件進行方差分析、t及χ2檢驗。
2.1ER-α 基因型分析 使用PvuⅡ酶切可區分出3種基因型:PP 型(1.3 kb大小的1條帶);Pp型(1.3 kb,860 bp,460 bp 大小的3條帶),pp型(860 bp,550 bp;460 bp大小的3條帶),見圖1。使用XbaⅠ進行酶切可以區分出3個基因型:XX型(1.3 kb大小的1條帶),Xx 型(1.3 kb,900 bp,380 bp大小3條帶),xx 型(900 bp,650,380 bp大小3條帶),見圖2。

圖1 ER-α基因PvuⅡ多態性電泳圖

圖2 ER-α基因XbaⅠ多態性電泳圖
2.2ER-α基因PvuⅡ多態性與血清ALP測定結果 廣西壯族絕經婦女各ER-α基因PvuⅡ酶切基因組的血清ALP水平隨著年齡增大逐漸升高,60歲之前的ER-α基因PvuⅡ酶切基因5個基因(PP,pp,Pp,P,p)在同一個年齡組的血清ALP水平無明顯差異(P>0.05),而60歲之后的ER-α基因PvuⅡ酶切基因的P基因在同一年齡組與其他4個基因組(PP,pp,Pp,p)比較,血清ALP水平明顯升高(P<0.05),見表1。

表1 ER-α基因PvuⅡ多態性與ALP測定結果
與其他4個基因同一年齡組比較:1)P<0.05,下表同
2.3ER-α基因PvuⅡ多態性與跟骨超聲BMD測定結果 廣西壯族絕經婦女各個ER-α基因PvuⅡ酶切基因組的右跟骨BMD隨著年齡增大BMD逐漸減小,60歲之前的ER-α基因PvuⅡ酶切基因5個基因各個年齡組的BMD沒有明顯差異(P>0.05),而60歲之后的ER-α基因PvuⅡ酶切基因的P基因與同一年齡組其他4個基因組比較,BMD明顯降低(P<0.05),見表2。

表2 ER-α基因PvuⅡ多態性與BMD測定結果
2.4ER-α基因XbaⅠ多態性與ALP測定結果 廣西壯族絕經婦女各個ER-α基因XbaⅠ酶切基因組的血清ALP水平隨著年齡增大逐漸升高,65歲之前的ER-α基因XbaⅠ酶切基因5個基因(XX,xx,Xx,X,x),各個年齡組的ALP水平沒有明顯差異(P>0.05),而65歲之后的ER-α基因XbaⅠ酶切基因的Xx基因同一年齡組與其他4個基因組(XX,xx,X,x)比較,ALP水平明顯降低(P<0.05),見表3。

表3 ER-α基因XbaⅠ多態性與ALP測定結果
2.5ER-α基因XbaⅠ多態性與BMD測定結果 廣西壯族絕經婦女各ER-α基因XbaⅠ酶切基因組的右跟骨BMD隨著年齡增大BMD逐漸減小,65歲之前的ER-α基因XbaⅠ酶切基因,5個基因(XX,xx,Xx,X,x),各個年齡組的BMD沒有明顯差異(P>0.05),而65歲之后的ER-α基因XbaⅠ酶切基因的Xx基因同一年齡組其他4個基因組(XX,xx,X,x)比較,BMD明顯提高(P<0.05),見表4。

表4 ER-α基因XbaⅠ多態性與BMD測定結果
PMOP是老年性骨質疏松中最常見、臨床癥狀最嚴重的的一種。研究表明絕經后卵巢功能退化,合成和分泌內源性雌二醇水平下降〔5〕。但有些絕經女性骨質疏松的程度與內源性雌二醇水平下降不呈正比。這可能為ER敏感性問題,導致同一內源性雌二醇水平,表現出不同生理功能效應——骨質流失不同。而基因多態性與家族遺傳有關〔6~8〕。
本研究結果說明ER-α的PvuⅡ酶切基因對絕經婦女早期的血清ALP水平和BMD沒有明顯影響,而絕經晚期ER-α的PvuⅡ酶切的P等位基因婦女的血清ALP水平升高,說明骨代謝功能旺盛,成骨細胞功能下降,破骨細胞功能亢進,骨質流失加快,BMD降低。因為ALP是骨代謝最敏感指標〔9,10〕,所以P等位基因婦女更加容易患PMOP,應該提前防治。
本研究結果表明ER-α的XbaⅠ酶切基因對絕經婦女早期的ALP水平和BMD沒有明顯影響,而絕經晚期ER-α的XbaⅠ酶切的Xx等位基因婦女的ALP水平降低,說明骨代謝相對正常,成骨細胞功能和破骨細胞功能相對平衡,骨質流失得以抑制,BMD相對較高。Xx等位基因婦女絕經婦女不易患PMOP。
通過普查分析廣西壯族婦女絕經ER基因多態性與ALP水平和BMD大小的關系,找出導致ALP水平升高和BMD下降的ER基因,對易感人群提前防治,可以減少PMOP發病或減輕患病程度。