α1-抗糜蛋白酶基因、早老素1基因与阿尔茨海默病的相关分析
α1-抗糜蛋白酶基因、早老素1基因与阿尔茨海默病的相关分析
中国神经精神疾病杂志 1999年第1期第0卷 论著与学术交流
作者：汤国梅* 张明园* 江三多* 金通观* 林嗣萃* 钱伊萍* 汪栋祥* 王红霞△ 陈美娣* 顾牛范*
单位：* 上海市精神卫生中心(200030)；△ 湖北沙市精神病院
关键词：阿尔茨海默病；α1-抗糜蛋白酶基因；早老素1基因
【摘要】 目的 探讨中国汉族人中α1-抗糜蛋白酶(AACT)基因、早老素1(PS1)基因多态性与阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)的相关情况。方法 应用PCR-RFLP方法，在123例患者和140例正常人中观察AACT信号肽和PS1基因多态性的分布，进行关联分析。结果 1.AD患者与PS1基因等位基因1正关联，与等位基因2和基因型2／2负关联，但与1／1基因型无关；2.AACT信号肽基因多态性与AD无关联；3.在三种PS1基因型中，AACT信号肽基因多态性与AD均无关；4.在AACT基因AA、 TT基因型中，PS1基因多态性与AD负关联，而TA型中PS1基因与AD无显著相关。结论 中国人群中，AD与PS1基因2／2型负关联，而与AACT信号肽基因多态性无关；AACT信号肽和PS1基因多态性之间也无明显的相互影响。
Association analysis between α 1-antichymotrypsin gene, presinilin 1 gene and Alzheimer's disease in Chinese.Tang Guomei,Zhang Mingyuan, Jiang Sanduo,Jin Tongguang, Lin Sicui, Qian Yiping, Wang Dongxiang, Wang Hongxia, Chen Meidi, Gu Liufang.Shanghsi Institute of Mental Health.Shanghai.200030.Tel:(021)64387250-3121
【Abstracts】 Objective To detect the relations between α 1-antichymotrypsin (AACT) gene polymorphism,presinilin 1 (PS1) gene polymorphism and Alzheimer disease (AD) in Chinese. Methods The gene polymorphism of PS1 and AACT were genotyped in 123 AD cases and 140 controls with PCR methods and RFLP typing.Results (1)AD was associated with PS1 gene 2／2 genotype (RR＝0.51，P＜0.05); (2)There was no association between AD and AACT polymorphism; (3)No association was observed between PS1 polymorphism and AD in three AACT genotypes;(4)The association between PS1 polymorphism and AD exist in AACT AA and TT genotype.Conclusions In Chinese,the AD is associated with the 2／2 genotype of PS1 polymorphism but not associated with AACT polymorphism.There is no interaction between PS1 gene and AACT gene in AD.
【Key words】 Alzheimers disease α1-antichymotrypsin gene Presinilin 1 gene
阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)具有遗传异质性。已证实，至少有2种基因构成了AD的风险因子，分别为位于14号染色体上的早老素1(PS1)基因、和19号染色体上的载脂蛋白E(ApoE)基因。其中，PS1基因通过其第9号内含子的第16位碱基的A／C多态性(相应构成等位基因1和2)改变迟发AD的发病风险［1］。但在不同人种中，PS1基因多态性与AD的关系各异［2，3］。而ApoE基因作为AD的另一风险因子，也并非AD发生的必要条件。可见，存在其他的遗传学或环境因素影响AD的发病。因此，作为AD的另一种病理伴随性物质，α1-抗糜蛋白酶基因与AD的相互关系得到了普遍关注。我国尚未见这方面的报道。基于以上研究背景，本文在中国汉族人群中观察AD患者PS1基因、AACT基因信号肽多态性的分布，并对它们与AD的相互关系及其在AD患者中的相互影响进行探讨。
1 资料和方法
1.1 资料 AD病例123例，男59例，女64例，年龄(75.9±8.9)岁，平均发病年龄(70.6±8.7)岁，均由上海精神卫生中心提供，诊断标准参照美国精神疾病诊断统计手册第三版修订版(DSM－Ⅲ－R）。以140例健康成人为正常对照，男60例，女80例，年龄(51.6±18.5)岁。两组研究对象均为随机选择，无血缘关系。
1.2 方法 ①DNA的提取：抽取静脉血2mL，EDTA抗凝。分离白细胞，采用常规法提取DNA。②PS1基因分型［1］：PCR引物为5’－CACCCATTTACAAGTTTAGC－3′和5′CACTGATTACTAATTCAGGATC－3′。反应体积为25μL，内含100 ng基因组DNA，0.2 mmol/L dNTPs，30pmol引物，1×PCR缓冲液，1.5UTaq酶。反应程序为94℃ 5min，40周期(94℃ 30 S，45℃ 30S，72℃ 30S)，72℃ 3 min。取PCR产物12 μL，加10 U BamHI，酶切4 h，2%琼脂糖电泳分离酶切产物，根据电泳带型确定PS1基因的基因型。③AACT基因信号肽分型［6］：引物为5′－CAGAGTTGAGAATGGAGA－3′和5′－TTCTCCTGGGTCAGATTC－3′。PCR反应体积为25 μL，反应成分包括500 ng基因组DNA，0.2 mmol/L dNTPs，14 pmol引物，1×PCR缓冲液，1.5U Taq酶。反应程序为94℃ 5 min，30周期(94℃ 1 min，55 ℃ 1.75 min，72 ℃ 2 min)，72 ℃ 5 min。取PCR产物12 μL，加10 U BstNI内切酶，酶切过夜，2%琼脂糖电泳分离酶切产物，根据电泳带型确定AACT信号肽基因型。
1.3 数据处理 ①计算各组等位基因和基因型频率的分布，吻合度检验确定是否符合Hardy－Weinberg平衡定律；②Z检验，计算各组等位基因和基因型频率分布的差异；③计算相对危险率(RR)［11］，对AD与PS1或AACT信号肽基因多态性进行关联分析。
2 结果
2.1 AD患者与正常人PS1各等位基因和基因型频率分布 见表1。关联分析结果表明，AD患者与PS1基因等位基因1正关联(RR＝1.53，P＜0.05)，与等位基因2(RR＝0.65)和2／2基因型负关联(RR＝0.51，P＜0.05)，但与1／1和1/2基因型无关。
2.2 AACT信号肽基因多态性在AD患者与正常人中的分布及其与AD的关联分析结果 见表2。结果表明：AD与AACT信号肽基因各等位基因和基因型无关联。
2.3 AACT信号肽基因多态性在PS1基因各基因型中的分布 见表3。结果表明，在三种PS1基因型中，AACT信号肽基因多态性均不与AD关联。
2.4 PS1基因多态性在不同AACT信号肽基因型中的分布 见表4。关联分析结果表明，在AACT基因AA型和TT型中，AD与PSI等位基因2负相关(P＜0.05)；但在AACT基因AT型中，PSI基因与AD无关。
Table 1 Distribution of PS1 gene polymorphism
表1 早老素1基因多态性分布
| n
(人数) |
Genotypes(基因型) | Alleles(等位基因) | ||||
| 1／1 | 1／2 | 2／2 | 2 | 1 | ||
| AD(患病组) | 123 | 49(0.40) | 59(0.48) | 15(0.12) | 157(0.64) | 89(0.36) |
| Control(对照组) | 140 | 40(0.29) | 70(0.50) | 30(0.21) | 150(0.54) | 130(0.46) |
| RR(相对风险) | 1.65 | 0.92 | 0.51 | 1.53 | 0.65 | |
| χ2 | 3.687 | 0.118 | 3.847 | 5.637 | 5.637 | |
| P | ＞0.05 | ＞0.05 | ＜0.05 | ＜0.05 | ＜0.05 | |
Note:The distrubution of PS1 polymorphism were all in Hardy-Weinberg equilibrium
注：经吻合度检验，均符合Hardy-Weinberg平衡定律
Table 2 Distribution of AACT gene polymorphism
表2 AACT基因多态性的分布
| n
(人数) |
Genotypes(基因型) | Alleles(等位基因) | ||||
| T／T | T／A | A／A | A | T | ||
| AD（患病组) | 123 | 45(0.37) | 64(0.52) | 14(0.11) | 154(0.63) | 92(0.37) |
| Control(对照组) | 140 | 48(0.34) | 71(0.51) | 21(0.15) | 167(0.06) | 113(0.40) |
| RR(相对风险) | 1.11 | 1.05 | 0.73 | 1.13 | 0.88 | |
| χ2 | 0.15 | 0.05 | 0.74 | 0.48 | 0.48 | |
| P | ＞0.05 | ＞0.05 | ＞0.05 | ＞0.05 | ＞0.05 | |
Note:The distrubution of AACT polymorphism were all in Hardy-Weinberg equilibrium
注：经吻合度检验，均符合Hardy-Weinberg平衡定律
Table 3 Distribution of AACT polymorphism in the three PS1 genotypes
表3 三种PS1基因型中AACT基因多态性分布
| PS1 1／1 | PS1 1／2 | PS1 2／2 | ||||||||||
| AD | Control | AD | Control | AD | Control | |||||||
| n | f | n | f | n | f | n | f | n | f | n | f | |
| AACT genotypes | ||||||||||||
| T／T | 20 | 0.41 | 12 | 0.30 | 22 | 0.37 | 24 | 0.34 | 3 | 0.20 | 12 | 0.40 |
| T／A | 22 | 0.45 | 23 | 0.58 | 30 | 0.51 | 36 | 0.51 | 12 | 0.80 | 12 | 0.40 |
| A／A | 7 | 0.14 | 5 | 0.12 | 7 | 0.12 | 10 | 0.14 | － | － | 6 | 0.20 |
| Total | 49 | 40 | 59 | 70 | 15 | 30 | ||||||
| AACT alleles | ||||||||||||
| T | 62 | 0.63 | 47 | 0.59 | 74 | 0.63 | 84 | 0.60 | 18 | 0.60 | 36 | 0.60 |
| A | 36 | 0.37 | 33 | 0.41 | 44 | 0.37 | 56 | 0.40 | 12 | 0.40 | 24 | 0.40 |
| Total | 98 | 80 | 118 | 140 | 30 | 60 | ||||||
f:freguency(频率)
Table 4 Distribution of PS1 polymorphism in the three AACT genotypes
表4 三种AACT基因型中PS1基因多态性的分布
| AACT T／T | AACT T／A | AACT A／A | ||||||||||
| AD | Control | AD | Control | AD | Control | |||||||
| n | f | n | f | n | f | n | f | n | f | n | f | |
| PS1 genotypes | ||||||||||||
| 1／1 | 20 | 0.44 | 12 | 0.25 | 22 | 0.34 | 23 | 0.32 | 7 | 0.50 | 5 | 0.24 |
| 1／2 | 22 | 0.49 | 24 | 0.50 | 30 | 0.47 | 36 | 0.61 | 7 | 0.50 | 10 | 0.48 |
| 2／2 | 3 | 0.07 | 12 | 0.25 | 12 | 0.19 | 12 | 0.20 | － | － | 6 | 0.28 |
| Total | 45 | 48 | 64 | 71 | 14 | 21 | ||||||
| PS1 alleles | ||||||||||||
| 1 | 62 | 0.69 | 48 | 0.50 | 74 | 0.58 | 82 | 0.58 | 21 | 0.75 | 20 | 0.48 |
| 2 | 28 | 0.31 | 48 | 0.50 | 54 | 0.42 | 60 | 0.42 | 7 | 0.25 | 22 | 0.52 |
| Total | 90 | 96 | 128 | 142 | 28 | 42 | ||||||
3 讨论
早期的研究认为14号染色体仅与早发AD相关，约70%的早发AD可归因于PS1基因的错义突变［4］。但George等［5］发现迟发AD也与14号染色体相关。Wragg等［1］认为这种相关性由PS1基因内含子中的多态性引起，其中1／1基因型可导致AD的发病风险升高。但由于人种和种群的差异，该结论并不具有普遍性［2，3］。AACT基因也位于14号染色体的长臂，但从物理图谱和基因图谱来看都与PS1基因相区分。近年来已有报道，AACT信号肽基因多态性也与迟发AD相关［6］，但部分研究未能重复这一结果［7～9］。
本研究在中国汉族人群中观察了PS1基因、AACT信号肽基因多态性与AD的相互关系，并对AD患者中这两者间的相互影响进行了探讨，发现PS1基因等位基因1与AD正关联，等位基因2和2／2基因型与AD负相关，但PS1基因1／1型却不出现与AD的关联，这与Ezquerra等［10］的报道一致；表明中国人中PS1基因多态性与AD的关联可能仅由PS1基因2／2型所致，且2／2型在AD中可能具有一定的保护作用；但在三种不同的AACT信号肽基因型中，PS1基因与AD这种关联消失，虽然等位基因1频率仍呈升高的趋势，而等位基因2和2／2型频率仍呈降低的趋势，我们认为这可能是由于在进行AACT基因分型后样本数量减少所致，AACT信号肽基因分型对PS1基因与AD的相关性并不产生明显影响。AACT信号肽基因多态性与AD之间不存在关联，这与Haines等［7］的结果相符；在进行PS1基因分型后也不出现与AD的关联。
由此可见，中国人群中，AACT信号肽基因并不构成AD的风险因子，14号染色体与AD的关联可能主要由PS1基因所致。此外，在AD患者中，AACT基因信号肽多态性与PS1基因多态性之间也无明显的相互影响。参考文献
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9 Murphy GM,Sullivan EV,Gallagher Thompson D,et al.No association between the alpha-1-antichymotrypsin A allele and Alzheimers disease.Neurology,1997,48(5):1313
10 Ezquerra M, Blesa R, Tolosa E,et al.The genotype 2/2 of the persenilin-1 polymorphism is decrea sed in Spanish early-onset Alzheimers disease.Neurosci Lett,1997,227(4):201
(1998－07－11收稿)
（编辑：邱老）
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