圍孕期女性細胞色素P450 和谷胱甘肽硫轉移酶基因多態(tài)性分析

閔愛萍，馮 欣，羅 曉，竇 曦，馮志萍，曾亞敏

（樂山市人民醫(yī)院婦產(chǎn)科 四川 樂山 614000）

近年來環(huán)境污染日益嚴重，育齡婦女環(huán)境有害物質(zhì)暴露增多，增加了不良妊娠的風險，同時這些有毒有害物質(zhì)通過胎盤屏障，導致胎兒損傷，增加了胚胎停育、早產(chǎn)、先心病、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不良、免疫系統(tǒng)損傷等[1-3]出生缺陷發(fā)生風險，由于遺傳因素的個體差異性，即使暴露在相同的環(huán)境下，不同個體存在很大差異。環(huán)境毒物進入人體后，需經(jīng)體內(nèi)Ⅰ相代謝酶和Ⅱ相代謝酶代謝。細胞色素P450 家族（CYP450）是細胞內(nèi)重要的Ⅰ相代謝酶，在毒物活化過程中起著重要作用，谷胱甘肽硫轉移酶家族（glutathione-S-transferases, GSTs）是Ⅱ相代謝酶的主要成員，在機體對有毒化合物的代謝、保護細胞免受毒物攻擊中起重要作用。CYP450 及GSTs 基因多態(tài)性導致個體不同的酶活性，與早產(chǎn)、出生缺陷、低出生體重、腫瘤等多種疾病發(fā)生以及藥物代謝水平密切相關[4-7]。目前對于環(huán)境與孕產(chǎn)婦不良妊娠的相關性報道較多，然而卻未見對孕產(chǎn)婦的遺傳情況進行數(shù)據(jù)搜集，本文以四川省樂山市圍孕期女性為對象，獲取本地區(qū)的群體遺傳學特征，開展CYP450、GSTM1、GSTT1 和GSTP1 基因多態(tài)性的分子流行病學調(diào)查，豐富生物遺傳數(shù)據(jù)庫，并為個體化醫(yī)療保健和疾病的一級預防提供依據(jù)。

1.資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年1 月—2020 年7 月在樂山市人民醫(yī)院進行圍孕期保健的健康女性119 名，年齡20 ～43 歲，平均年齡（28.24±4.42），排除各種內(nèi)外科合并癥，所有患者簽署知情同意書，符合《赫爾辛基宣言》。

1.2 檢測方法

利用硅膠吸附法提取口腔黏膜細胞樣本的基因組DNA。采用熒光定量PCR 技術，檢測CYP1A1 Ile462Val、GSTM1、GSTT1 和GSTP1 A313G 基因多態(tài)性，Taqman-MGB 探針見表1。反應體系總體積為10 mL，包含濃度為20 ng/L 的DNA 模板1 mL，20×Taqman-MGB 探針0.5 mL，2×Taqman Universal MasterMix 5 mL，去離子水3.5 mL。反應條件為95 ℃ 10 min，隨后92 ℃ 15 s，60 ℃ 1 min進行20 個循環(huán)擴增，最后為89 ℃ 15 s，60 ℃ 90 s進行30 個循環(huán)擴增，反應結束后在ABI7900 型熒光定量PCR 儀上讀取每個樣品孔中終點熒光，利用squence detection software 軟件確定基因分型結果。相關儀器、試劑均購自美國ABI 公司。

1.3 觀察指標

檢測CYP1A1 Ile462Val、GSTM1、GSTT1 和GSTP1 A313G 基因多態(tài)性。

1.4 統(tǒng)計學方法

使用HaploView4.2 軟件進行Hardy-Weinberg 平衡分析。使用SPSS 22.0 軟件分析基因型和等位基因頻率等計數(shù)資料，行χ2檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2.結果

2.1 Hardy-Weinberg 平衡分析

入組對象的CYP1A1 Ile462Val、GSTP1 A313G 基因多態(tài)性分布符合遺傳平衡（P＞0.05）。說明數(shù)據(jù)來自同一孟德爾群體，樣本具有群體代表性，見表1。

表1 Hardy-Weinberg 平衡分析

2.2 GSTM1、GSTT1 和GSTP1 A3133 G 基因多態(tài)性

GSTM1 和GSTT1 缺失基因型（-）的頻率分別為58.0%和43.7%，同時缺失基因型（-/-）頻率為24.4%。GSTP1 A313G 基因位點突變純合子GG 基因型頻率為1.7%，其中等位基因G 的頻率為17.2%，見表2。

表2 GSTM1、GSTT1、GSTP1 和CYP1A1 基因多態(tài)性頻率[n（%）]

3.討論

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題也日益嚴重，環(huán)境中有害物質(zhì)如多環(huán)芳烴、苯系物等會致癌、致畸、致基因突變，這些有毒物質(zhì)會通過胎盤屏障和血液進入子代體內(nèi)，造成危害。由于個體遺傳差異，對環(huán)境有害物質(zhì)的解毒能力不同，對機體的損傷也有較大差異，而相關環(huán)境毒物代謝酶基因的多態(tài)性是個體遺傳差異的基礎，其中CYP450 與GSTs 是體內(nèi)多環(huán)芳烴及其他外源性物質(zhì)代謝的主要代謝酶系，CYP450 可代謝多種化學物質(zhì)和藥物，并形成致癌性的物質(zhì)。GSTs 是催化谷胱甘肽與親電子的外源物結合的二聚體酶，可滅活外源化學物質(zhì)。大多數(shù)致癌物的形成是通過CYP450 的活化，繼而通過GSTs 進行滅活，它們能否引起細胞的損傷、癌變很大程度取決于這兩類酶的活性以及彼此的平衡。CYP450 包含18 個家族和43 個亞家族[8]，其中CYP1A1 是活化致癌物的主要酶類[9]，CYP1A1 能將多種環(huán)境中的有機物質(zhì)轉化為細胞毒素或其他致癌物質(zhì)，從而增加胎兒畸形的發(fā)生。GSTs 包括8 個家族成員，其中GSTM1、GSTT1、GSTP1 基因的多態(tài)性會與多種疾病發(fā)生相關。在母嬰健康方面，近年來也有不少研究。劉念等[3]認為CYP1A1 基因多態(tài)性與GSTM1、GSTT1 缺失可能與早產(chǎn)的發(fā)生有關；張桂蘭等[10]研究發(fā)現(xiàn)，GSTM1、GSTT1 缺失及CYP1A1 基因多態(tài)性與孕婦孕期被動吸煙，可能與胎兒先天發(fā)育異常的發(fā)生有密切關系；CYPlAl 突變型和GSTM1、GSTT1 缺失型的聯(lián)合基因型可能是胎兒先天性畸形的易感因素之一；陳文博等研究表明，GSTM1/GSTT1 基因缺失是先心病發(fā)病風險的獨立危險因素。

本結果顯示樂山市圍孕期婦女CYP1A1 Ile462Val 基因位點突變純合子GG 基因型頻率為4.2%，G 等位基因頻率為24.8%，說明該地區(qū)女性CYP1A1 基因型突變率不高，此代謝酶功能大部分正常；GSTP1 A313G 基因位點突變純合子GG 基因型頻率為1.7%，其中GSTM1 缺失基因型頻率為58.0%，G等位基因頻率為17.2%；與北京（59.3%）、上海（54.4%）、廣州（50.3%）等地相近，低于貴州（69.1%）；GSTT1 缺失基因型頻率為43.7%，與上海（48.4%）相近，低于北京（58.4%），GSTM1 和GSTT1 同時缺失基因型頻率為24.4%，該類人群對環(huán)境毒物代謝能力很弱，為基于群體遺傳特征的個體化醫(yī)療和保健提供依據(jù)，應針對性的加強疾病預防。

綜上，樂山地區(qū)圍孕期婦女環(huán)境毒物代謝相關基因位點多態(tài)性分布雖與全國已有研究報道的地域數(shù)據(jù)相近，但其風險基因型占比仍然較高，這類人群對環(huán)境毒物的解毒能力低下，更易發(fā)生不良孕產(chǎn)及出生缺陷。通過檢測CYP1A1、GSTP1、GSTM1、GSTT1 基因多態(tài)性，可以評估毒物代謝能力、相關疾病風險以及藥物代謝水平，主動規(guī)避不良環(huán)境暴露，以及開展靶向營養(yǎng)干預和疾病一級預防等，同時后續(xù)將進一步擴大樣本量，追蹤隨訪受檢者妊娠結局，進一步明確毒物代謝相關基因位點多態(tài)性與妊娠結局的相關性。