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背景和目的：脓毒症(sepsis)是指由感染引起的全身性炎症反应综合征,是创伤、烧伤、术后感染和危重病的常见并发症,可进一步发展成严重脓毒症、脓毒性休克和器官功能障碍综合征,甚至导致死亡。通过对双胞胎和收养子的研究发现遗传因素在感染性疾病的发生、发展和转归中起着重要的作用。遗传关联研究显示多种炎症基因的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)和脓毒症易感性相关。如白细胞介素6(interleukin6, IL6)启动子区的-174G/C可产生新的转录因子结合位点,与脓毒症发病风险显著相关。纤溶酶原激活物抑制剂1(plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1)基因启动子区的5G/4G多态性与脓毒性休克的转归相关,携带4G/4G基因型的脓毒症患者更易发生休克。可见,机体的遗传因素在脓毒症的发生、发展和临床转归中起着重要的作用。本研究旨在鉴定与脓毒症发生、发展和转归相关的易感基因和易感SNPs,并初步探讨它们的作用机制。材料和方法：本研究基于候选基因的研究策略,采用回顾性病例-对照实验设计,对脓毒症的遗传因素进行了探讨。按照统一的入选和排除标准,招募了两个独立的脓毒症病例-对照人群,分别是辽宁人群和江苏人群。据本实验室前期的研究结果,确定了分布于23个基因上的66个SNPs作为脓毒症遗传易感性和严重程度关联研究的候选遗传标记,先在辽宁人群中进行关联研究,挑选显著关联的SNPs,再在江苏人群中进行重复验证,最后对在两个人群中均关联的SNPs进行了功能研究。应用酚氯仿法从5mL EDTA抗凝的外周全血中提取基因组DNA。利用中通量的GenomeLab SNPStream分型平台、Sequenom MassARRAY分型平台和聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性分型方法(Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism, PCR-RFLP)对SNPs进行了分型。采用非条件logistic回归模型,在五种遗传模式中对脓毒症遗传易感性和严重程度与候选SNPs的相关性进行了探索性分析,同时校正了常住地、性别、年龄、吸烟、饮酒和慢性病五个混杂因素,严重程度分析还校正了APACHE Ⅱ和脓毒症病因两个混杂因素；在等位遗传模式中进行卡方统计检验。主要利用在线统计软件SNPStats (http://bioinfo. iconco logia.net/snpstats/start.htm)和SPSS (version13.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)进行了统计分析。为有效地控制假阳性率,我们运用在线软件SNPSpD (http://gump.qimr.edu.au/general/daleN/SNPSpD),以基因为单位进行了多重检验的校正。对多人群均显著关联的SNPs进行了功能研究。应用酶活性检测系统测定不同基因型对酶活性的影响；利用TaqMan实时定量PCR技术测定基因的转录水平,观察不同等位表达的差异。结果：66个SNPs中有64个分型成功,其中6个SNPs的基因型频率分布不符合哈温平衡定律。遗传关联分析显示,有3个SNPs与脓毒症的遗传易感性或严重程度显著相关,分别是：1.位于SELE基因3’侧翼序列的rs4656700,其与脓毒症导致的器官功能障碍关联,携带GA或AA基因型的患者发生功能障碍的器官数量更易超过3个(在合并人群的显性遗传模式下：GA+AA vs.GG,OR=2.44,95%CI=1.39-4.26,P=1.48×10-3).2.位于NOS2基因外显子上的rs2297518(S608L),其与脓毒性休克显著关联,联合基因型GA+AA显著增加了脓毒症患者发生休克的风险(在合并人群的显性遗传模式下：GA+AA vs.GG,OR=3.26,95%CI=1.84.5.79,P=3.45×10-5).NOS2活性检测实验显示,携带rs2297518不同基因型的个体间NOS2活性可能存在差异,与GG基因型携带者相比,GA基因型个体的NOS2活性有增高的趋势,但差异未达到统计学显著性检验水准(P=0.32)。3.位于IRAK4基因内含子的rs4251569,其与脓毒症的遗传易感性显著相关,联合基因型TC+TT可显著降低脓毒症的发病风险(在合并人群的显性遗传模式下：TC+TT vs.CC,OR=0.68,95%CI=0.53-0.87,P=1.87×10-3)。在LPS刺激和非刺激条件下,等位表达不平衡实验显示,携带IRAK4-rs4251569T等位的内含子保留mRNA(IRAK4-009)的表达量显著高于含C等位的IRAK4-009的表达量(PLPS=5.74×10-9,PNormal=1.60×10-8)。结论：我们的研究证实了遗传因素在脓毒症的发生、发展和转归过程中发挥着重要的作用。在携带SELE-rs4656700的GA或AA基因型的脓毒症患者中,4个或4个以上器官发生功能障碍的风险是GG基因型携带者的2.44倍。携带NOS2-rs2297518的GA或AA基因型的脓毒症患者与GG基因型携带者相比,脓毒性休克的发生风险增加了3.26倍。该位点可能会影响NOS2的活性,GA或AA基因型携带者体内NO生成增多,更易导致休克的发生。IRAK4的rs4251569与脓毒症易感性相关,携带T等位的人群具有较低的脓毒症发病率,功能研究提示该多态性位点可能影响基因转录后的剪接机制,使含T等位的IRAK4-009mRNA的表达量显著增高。由于IRAK4-009mRNA无法翻译成成熟的IRAK4蛋白,因此,介导IRAK4-009mRNA高表达的等位可能会相对减少成熟IRAK4蛋白的含量,减弱NF-KB炎症信号通路的活化,抑制炎症反应,进而降低了脓毒症的发病风险。总之,通过本项研究,我们新发现了3个与脓毒症遗传易感性或严重程度相关的易感基因和3个易感SNPs,并初步探讨了遗传机制在脓毒症病因学中的作用,为脓毒症的遗传病因学提供了新的机制性解释。