基因多态性与自身免疫性疾病的相关性研究——FOXJ1与系统性红斑狼疮,IL-27与哮喘

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系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种较为常见的自身免疫性疾病,其特征为多种自身抗体的产生及免疫复合物的形成,最终由于针对自身的免疫反应造成几乎全身各个系统的损害如循环系统、泌尿系统、消化系统以及中枢神经系统的病变。SLE的病因和发病机制尚未完全明了,目前认为该病属于多基因遗传病,遗传因素及环境因素共同参与本病的发生、发展过程。 大量的研究已经证明SLE与遗传有着密切的关系,如SLE有家族聚集现象,10%~12%的SLE患者有患该病的一级亲属,而正常对照的一级亲属患病率只有0.4%。单卵双生子SLE的患病一致率为24%,而双卵双生子仅为2%。遗传学研究已经定位了一些与SLE相关的染色体区域,其中至少在两个以上的不同研究中得到证实的区域有:lq23、1q41、2q37、4p16、6p21、11p13、12q24、16q13。与SLE易感性相关的基因包括MHC基因(人类为HLA基因)和非MHC基因。在人类HLA基因中,与SLE关联最密切的是HLA-DR2,HLA-Ⅲ类基因产物如补体C2、C4和肿瘤坏死因子(TNF)等也被证实与SLE相关,而且,补体C2、C4的单基因变异即可引起SLE的发生。除MHC基因外,许多非MHC基因如补体C1q、FcγR、甘露糖结合凝集素(MBL)、CTLA-4以及程序性死亡基因-1(PDCD-1)也被证实参与SLE的发生。 辅助性T细胞(Th)及细胞因子失衡可能是SLE发病机制中的重要组成部分。Th根据其分泌的细胞因子的不同,主要分为两类,即Th1和Th2。Th1主要分泌IL-2、IFN-γ、INF-a等,参与细胞免疫,清除细胞内病原体;Th2主要分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等,参与体液免疫,清除细胞外病原体。Th1与Th2型细胞因子之间的平衡对维持机体的健康起着重要的作用,当两者之间的平衡被破坏时就会导致疾病的发生。当Th1亢进时,可以引起器官特异性自身免疫性疾病如类风湿性关节炎、I型糖尿病、GRAVE病等;而Th2亢进时与变态反应性疾病及全身性免疫疾病的发生有关,如哮喘、过敏性鼻炎等。Th1与Th2型细胞因子可以互相调控相对方的分泌。如Th1型细胞因子IFN-γ可以抑制Th2型细胞因子IL-4的分泌,反过来,IL-4也可以抑制IFN-γ的分泌。大量的动物实验及临床资料证实了SLE存在Th1/Th2细胞因子失衡,而SLE的不同阶段、不同的临床表现可能是与不同的Th1/Th2细胞因子失衡状态有关。所以,影响Th1/Th2平衡的基因多态性可能与SLE的易感性相关。 采用单因素方差分析比较了基因型与SLE患者抗核抗体(ANA)水平之间的关系,结果表明FOXJ1基因的g.-460C>T.g.1805G>T和g.3375G>C多态性与ANA水平没有相关性。采用2×3列联表x<2>检验比较了基因型与anti-Sm,anti-Ro,anti-La,anti-RNP抗体的相关性,结果表明FOXJ1基因的g.-460C>T、g.1805G>T和g.33756>C多态性与anti-Sm,anti-Ro,anti-La,anti-RNP抗体没有相关性。 采用2×3列联表x。检验比较了基因型与狼疮性浆膜炎、狼疮性关节炎、狼疮性肾炎的相关性,结果表明FOXJ1基因的g.460C>T、g. 18056>T和g.3375G>C多态性与狼疮性浆膜炎、狼疮性关节炎、狼疮性肾炎没有相关性。 综上所述,本研究在韩国人群的FOXJ1基因中查找到了7个SNP位点。其中,g.-460C>T和g.3426>C位于启动子区域;g.1164G>C,g.1805G>T、g.1824C>6和g.1849G>C位于第一内含子区域;g.33756)C在3’-UTR区域。而g.-460C>T正好位于推测的转录因子MZF1结合位点上。位于3’-UTR区域的g.3375G>C多态性可能与SLE的易感性相关,而单体型C-T-G可能对SLE具有保护性作用,但是FOXJ1基因的多态性与ANA、抗Sm抗体、抗RNP抗体、抗Ro抗体及抗La抗体,以及与狼疮性肾炎、狼疮性关节炎、狼疮性浆膜炎没有相关。本研究结果将有助于进一步揭示FOXJl的生物学功能,并为系统性红斑狼疮的基因诊断及预防提供新的依据。 哮喘是以Th2型免疫占优势的呼吸道疾病,主要表现为气道反应性增高,及嗜酸粒细胞增多,IgE水平升高等。全世界约有1.5亿患者,在我国约有2000万人罹患此病,且其发病率、死亡率有逐年上升的趋势。因此,哮喘已成为严重的公共卫生问题,受到世界各国的极大关注。目前大多数学者认为,哮喘是一种具有多基因遗传倾向的疾病,其发病机制和病因相当复杂,受遗传因素和环境因素双重影响。寻找和确定哮喘易感基因或哮喘相关基因成为近年研究热点。目前的研究发现与哮喘相关的异常基因主要位于5q31-33(如IL-3、IL-4、IL-5、IL-13)、6p(如TNF、MHC-Ⅱ)、11q(如IgE高亲和受体B亚单位)、12q(如IFN-γ)等。其中已经确认的和哮喘相关的基因有IL-4、TNF-a、IL-4R、IL-10、β2肾上腺素能受体等。但因为哮喘属于复杂的多基因遗传病,是多个基因微效作用的累加及环境因素的作用,所以哮喘相关基因的研究还有大量的工作需要去做。 白介素-27(IL-27)是是一种新近发现的属于IL-6/1L-12家族的异二聚体细胞因子,由Epstein-Barr virus indtice gene 3(EBl3,与IL-12p40同源)和p28(与IL-12p35同源)构成。IL-27主要由活化的抗原提呈细胞如树突状细胞、巨噬细胞等分泌,其信号转导是由IL-27ra(又名WSX-1,TCCR)和gp130共同构成的IL-27受体(IL-27R)进行的,IL-27R主要表达于初始T细胞和自然杀伤细胞。IL-27与受体的结合主要激活JAK/STAT信号转导途径。而最近的研究发现,IL-27还可激活p38 MAPK和ICAM-1/LFA-1信号转导途径。 IL-27在很多方面与其它两种IL-12家族细胞因子IL-12、IL-23相关联,而IL-12是初始T细胞向Th1分化的关键的细胞因子,IL-23则与记忆细胞的Th1型免疫反应的维持有关。 本研究提取了288名哮喘患者及444名正常人的基因组DNA,所有样本都来自韩国全北地区没有血缘关系的人群。采用聚合酶链反应(polymerase chainreaction PCR)扩增了IL-27p28基因。采用直接测序法扫描了其中16个正常人和16个哮喘患者的.1L-27p28基因包括其启动子区约1.9kb。共发现了4个单核苷酸多态性(SNP)位点,其中,g.-964A>G在启动子区; g.2905T>G在第二外显子区;g. 4603G>A在第三内含子区,g.4730T>C第四外显子区。在g.2905T>G多态性中,T转换为G导致编码的氨基酸由丝氨酸转变为丙氨酸;而在g.4730T>C多态性中,T转换为C导致编码的氨基酸由赖氨酸转变为脯氨酸。通过两两配对连锁不平衡(LD)分析发现g.4603G>4和g.4730T>C两个位点完全连锁(D’=1,r<2>=1)。 采用2×2或2×3列联表x。检验或Fisher’s exact test比较了哮喘患者.和正常对照组各基因型及等位基因分布频率的差异,结果表明病例组和对照组启动子区的多态性g.-964A/G的基因型频率和等位基因频率有显著性差异(p=0.006,p=0.003),但是第二外显子区的g.2905T>G和第四外显子区的g.4730T>C没有明显的差异,表明g.-964A>G的多态性可能与哮喘的易感性相关。 采用最大期望值算法进行了单体型构建。IL-27p28基因的3个多态性位点共构成了8种单体型,对照组和哮喘组都有四种常见单体型,其中对照组常见单体型占所有单体型的95.3%,而哮喘组常见单体型占所有单体型的94.7%。单体型-964A-2905T-4730T在对照组构成频率为65.8%,而哮喘组为71.2%,显示了显著性差异(p=0.035),表明单体型-964A-2905T-4730T。可能与哮喘的易感性有关。 本研究采用单因素方差分析比较了基因型与哮喘患者血清总IgE水平之间.的关系,结果表明IL-27p28基因的g.-964C>T、g.29056>T和g.4730G>C多态性与哮喘患者血清总IgE水平没有相关性。 综上所述,本研究在韩国人群的IL-27p28基因中查找到了4个SNP位点。其中,g.-9644>G位于启动子区域;g.2905T>G在第二外显子区;g.4603G>A在第三内含子区,g.4730T)C第四外显子区。在g.2905T>G多态性中,T转换为G导致编码的氨基酸由丝氨酸转变为丙氨酸;而在g.4730T>C多态性中,T转换为C导致编码的氨基酸由赖氨酸转变为脯氨酸。启动子区的多态性g.-964A>G的多.态性可能与哮喘的易感性相关:单体型-964A-2905T-4730T可能与哮喘的易感性有关,而单体型-9646-29056-4730T可能对哮喘具有保护性作用。但是IL-27p28基因的g.964C>T,g.29056>T和g.4730G>C多态性与哮喘患者血清总IgE水平没有相关性。本研究结果将有助于进一步揭示IL-27的生物学功能,并为哮喘的基因诊断及预防提供新的依据。
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