异哇胍羟化酶基因多态性与帕金森病遗传易感性的关系

1、    异哇胍羟化酶基因多态性与帕金森病 遗传易感性的关系        【摘要】目的探讨机体解毒在帕金森病(Parkinson's disease,PD)遗传易感性中的作用。方法应用聚合酶链反应-限制性片段长度多态技术，检测帕金森病患者和正常人各100名的异哇胍羟化酶基因的A、B两种酶活性缺乏性突变，以及C188T、G4268C及C2938T 3种引起酶活性降低的多态性。结果PD患者异哇胍羟化酶基因A、B突变的频率高于正常对照组，它们的危险度均在2倍以上；

2、PD患者的C188T、G4268C和C2938T的频率也较正常对照组高，尤其是具有C2938T等位基因者患PD的危险度提高了2.58倍。结论异哇胍羟化酶缺陷可能是PD的遗传易感因素之一。【关键词】异哇胍羟化酶帕金森病遗传学 ASSOCIATION BETWEEN THE DEBRISOQUINE HYDROXYLASE GENE POLYMORPHISM AND THE GENETIC SUSCEPTIBILITY OF PARKINSONS DISEASETao Enxiang*【Abstract】ObjectiveTo clarify the relation of the debriso

3、quine hydroxylase gene polymorphism with the genetic susceptibility of Parkinson's disease.MethodsThe debrisoquine hydroxylase gene polymorphisms were analyzed with the polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism methods in 100 cases of Parkinson's disease and 100 age-

4、, sex-matched normal controls.ResultsIt was found that the frequencies of A and B mutation of debrisoquine hydroxylase gene in group of patients were higher than those in the controls, and the risk of suffering Parkinson's disease increased 2 times. In group of the patients, the frequencies of C

5、188T,G4268C and C2938T were also higher than those in the controls. Especially in those with C2938T mutation, the risk of suffering the disease increased 2.58 times.ConclusionThe result suggested that the defect of the detoxifying enzymes might be a factor contributing to the genetic susceptibility

6、of Parkinson's disease.【Key words】Debrisoquine hydroxylaseParkinson's diseaseGenetics帕金森病(Parkinson's disease, PD)的病因仍不清楚，多数资料认为它是由于环境毒素和遗传易感性相互作用所致。其中环境因素，即：机体对环境毒素的暴露导致毒素在体内的蓄积和对神经系统的慢性破坏1。但是，遗传易感性的实质尚不清楚。这是否由于机体对环境毒素的解毒功能异常所致尚不清楚。环境中的毒素(如：神经毒素MPTP等)进入人体后，分别通过异哇胍羟化酶的第I相解毒过程和谷胱甘肽转硫酶、乙酰转

7、移酶等酶的相解毒作用，达到对外源化学物质的彻底解毒2。已经证明：人群中存在这些酶活性的多态性，甚至部分人的体内完全缺乏某些酶24。PD的遗传易感性是否由解毒酶多态性所决定，即是否由于体内解毒系统的缺陷与环境毒素的暴露相互作用所致值得探讨，我们对一组PD患者和正常人的相解毒的异哇胍羟化酶基因多态性进行了对照研究，以弄清该环节对PD发病的影响。1材料和方法1.1病例的选择100例原发性帕金森病患者均来自我院神经科专科门诊。其中男53例，女47例；年龄4179岁，平均63岁。1.2对照组的选择选择与患者组年龄和性别基本匹配的100名健康人作为对照组。1.3DNA的提取抽静脉血10ml，肝素抗凝，利用

8、常规酚/氯仿抽提法提取DNA。1.4异哇胍羟化酶基因的PCR-RFLP分析参照文献3我们用PCR-RFLP方法确定异哇胍羟化酶基因的多态性，PCR引物的序列设计、合成及特异性的酶切点改变见表1，部分突变的酶切电泳见13。1异哇胍羟化酶基因第188位点多态性M：pGEM 3Zf(+)/Hae DNA marker; 1、5、6：C188/C188纯合子；24：T188/T188纯合子2异哇胍羟化酶基因4268位点多态性M：pBR328/Bg and pBR328/Hinf DNA marker; 1、8：C4268/C4268纯合子；27、9：G4268杂合子3异哇胍羟化酶基因2938位点多态性

9、M：pGEM 3Zf(+)/Hae DNA marker; 6、8：C2938/T2938杂合子；15、7、9：C2938/C2938纯合子Fig 1Polymorphism in the 188 locus of the debrisoquine hydroxylase geneM:pGEM 3Zf(+)/Hae DNA marker;lanes 1,5,6:C188/C188 homozygous;lanes 24:T188/T188 homozygousFig 2Polymorphism in the 4268 locus of debrisoquine hydroxylase gene

10、M:pBR328/Bg and pBR328/Hinf DNA marker;lanes 1,8:C4268/C4268 homozygous;lanes 27,9:G4268/C4268 heterozygousFig 3Polymorphism in the 2938 locus of debrisoquine hydroxylase geneM:pGEM 3Zf(+)/Hae DNA marker;lanes 6,8:C2938/T2938 heterozygous;lanes 15,7,9:C2938/C2938 homozygous表1检测异哇胍羟化酶基因突变的PCR引物序列及所用的

11、内切酶Tab 1Primers and the restriction endonucleases needed in studying the debrisoquine hydroxylase gene mutationsType of mutations(突变类型)Primers(引物)Restriction endonucleases(限制性内切酶)A5-GATGAGCTGCTAACTGAGCCC-3(2618-2638)5-CCGAGAGCATACTCGGGAC-3(2868-2886)Hpa (+)B5-TGCCGCCTTCGCCAACCACT-3(1927-1846)5-GGCTG

12、GGTCCCAGGTCATAC-3(2638-2657)Bst N(-)C188T5-CATTTGGTAGTGAGGCAGGT-3(69-88)5-CTCCAGGACCTCCTCCCTC-3(289-271)Hph (+)C2938T5-GCGGAGCGAGAGACCGAGGA-3(2098-2117)5-CCGGCCCTGACACTCCTTCT-3(3200-3181)Hha (-)G4268C5TCAAGTGGGGAGACAAAC-3(3623-3640)5-ATATAGCTCCCTGAGCGCC-3(4810-4793)Bst E(+)2结果 2.1PD患者与正常人异哇胍羟化酶基因多态性

13、的对照分析(表2)由表2可见引起酶缺乏的A、B突变都不同程度地增加患PD的危险性，危险性提高2倍以上。第188位点的CT和第4268位点的GC增加患PD的危险度轻度提高；第2938位点的CT突变使患PD的危险度增加2.58倍。表2异哇胍羟化酶基因A和B突变与PD的关系Tab 2Relation of the debrisoquine hydroxylase gene A and B mutation with PDTypeof mutation(突变类型)Control(对照)(n200)PD(患者组)(n200)OR(相对危险度)P value(P值)A46B819T188114134C42

14、68126142T293840782.2正常人与PD患者的异哇胍羟化酶 188、2938和4268位点多态性比较(表3)由表3可见3个位点突变的纯合子均不同程度的提高PD的危险度，尤其是T2938/T2938基因型使患PD的危险度提高了2.75倍。 表3正常人与PD患者的异哇胍羟化酶基因188、2938和4268位点突变的基因型比较Tab 3Genotypes of debrisoquine hydroxylase gene in each groupGenotype(基因型)Control(对照)(n100)PD(患者组)(n100)OR(相对危险度)P value(P值)T188/T188

15、3242C4268/C42684255T2938/T29388203讨论 我们对异哇胍羟化酶的多种多态性与PD的关系的研究发现，引起异哇胍羟化酶缺乏的A、B突变都不同程度地增加患PD的危险性。第188位点的CT和第4268位点的GC使患PD的危险度分别提高为1.52和1.40倍。但是，两个位点的多态性频率在PD患者组与正常对照组之间均无显著性差异(P0.05)。PD患者组第2938位点的CT突变的频率较对照组增高，差异有非常显著性差异(P0.01)；该位点突变使患PD的危险度增加2.58 。PD患者T188/T188、C4268/C4268和T2938/T2938纯合子的频率均较对照组高，使患

16、PD的危险性分别提高1.53倍、1.69倍和2.75倍。作为机体重要的解毒酶，异哇胍羟化酶参与对多种外源毒素的降解作用3，该酶活性的缺陷容易引起中毒反应甚至容易患某些疾病2，4。体外研究发现，异哇胍羟化酶能够降解可以诱发PD综合征的多种毒素5，国外研究发现该酶活性的缺陷与PD的患病有关4，我们通过分子生物学的方法结合中国人该酶基因的多态性特点，进一步证明了该酶基因突变在PD发病中的作用，提示该酶多态性可能是PD的遗传易感性的重要原因之一。我们推测该酶缺陷的个体在暴露于神经毒素的情况下，容易造成毒素的体内蓄积和神经破坏，引起PD的发生。尽管解毒酶基因缺陷与PD有相关性，但还有一部分PD患者不存在

17、这种酶基因突变，这可能与机体的解毒机理复杂有关，因此对解毒系统与PD的关系有必要进行更广泛和深入的研究。参考文献1陈彪，刘焯霖，梁秀龄，等.帕金森氏病病因学研究.中山医科大学学报，1991，12(2)143-147.2Daly AK, Cholerton S, Armstrong M. Genotyping for polymorphisms in xenobiotic metabolism as a predictor disease susceptibility. Environ Health Perspect, 1994,10255-61.3Daly AK, Armstrong M. Genetic and metibolic criteria for the assignment of debrisoquine 4-hydroxylation (cytochrome p450 2D6) phenotypes. Pharmcogenetics, 1991,1(1)33-41.4Agundez JA, Jimenez-Jimenez FJ, Luengo A, et al. Association between the oxidative polymorphism and early onset of Parkinsom's disease. Clin Pha