临床经验 Open Access
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世界华人消化杂志. 2007-02-18; 15(5): 533-536
在线出版日期: 2007-02-18. doi: 10.11569/wcjd.v15.i5.533
谷胱甘肽转硫酶T1基因型与溃疡性结肠炎易感性的关系
王文星, 夏宣平, 蒋益, 林李淼, 张定亮, 曹曙光
王文星, 夏宣平, 蒋益, 林李淼, 张定亮, 曹曙光, 温州医学院附属第二医院消化科 浙江省温州市 325027
基金项目: 温州市科技局资助项目, No. W2004A065.
通讯作者: 王文星, 325027, 浙江省温州市, 温州医学院附属第二医院消化科. jaccostar@163.com
电话: 0577-88816311传真: 0577-88816411
收稿日期: 2006-11-09
修回日期: 2006-12-01
接受日期: 2006-12-18
在线出版日期: 2007-02-18

目的: 探讨谷胱甘肽转硫酶(GST)T1基因型与中国浙江汉族人群溃疡性结肠炎(UC)易感性的关系.

方法: 应用聚合酶链反应技术检测99例溃疡性结肠炎(UC)患者和140例健康对照中的GSTT1基因型, 采用χ2检验, 分析比较GSTT1基因型在UC患者和健康人群中的分布差异.

结果: GSTT1(-)基因型频率在UC组和对照组分布有显著性差异(64.7% vs 47.1%, P = 0.007, OR = 2.050, 95%CI: 1.208-3.480); 根据UC临床特征进一步分层分析, GSTT1(-)基因型在远端UC中的分布频率高于广泛结肠UC(71.8% vs 31.3%, P = 0.002); GSTT1(-)基因型与UC病情严重程度无关(P>0.05).

结论: GSTT1基因型与中国浙江汉族人群UC相关.

关键词: 谷胱甘肽转硫酶; 基因型; 溃疡性结肠炎; 易感性
引文著录: 王文星, 夏宣平, 蒋益, 林李淼, 张定亮, 曹曙光. 谷胱甘肽转硫酶T1基因型与溃疡性结肠炎易感性的关系. 世界华人消化杂志 2007; 15(5): 533-536
Association between genetic polymorphism of glutathione S-Transferase T1 and the susceptibility to ulcerative colitis
Wen-Xing Wang, Xuan-Ping Xia, Yi Jiang, Li-Miao Lin, Ding-Liang Zhang, Shu-Guang Cao
Wen-Xing Wang, Xuan-Ping Xia, Yi Jiang, Li-Miao Lin, Ding-Liang Zhang, Shu-Guang Cao, Department of Gastroenterology, the Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College, Wenzhou 325000, Zhejiang Province, China
Supported by: the Fund from Science and Technology Bureau of Wenzhou City, No. W2004A065.
Correspondence to: Wen-Xing Wang, Department of Gastroenterology, the Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College, Wenzhou 325027, Zhejiang Province, China. jaccostar@163.com
Received: November 9, 2006
Revised: December 1, 2006
Accepted: December 18, 2006
Published online: February 18, 2007

AIM: To investigate the association between the genetic polymorphism of glutathione S-Transferase T1 and the susceptibility to ulcerative colitis.

METHODS: Polymerase chain reaction (PCR) was used to study the genetic polymorphisms of GSTT1 gene, then the discrepancies of GSTT1 gene polymorphism between the patients with ulcerative colitis and the healthy controls were analyzed using chi-square test.

RESULTS: The frequency of null genotype for GSTT1 was significantly higher in the patients with ulcerative colitis than that in the controls (64.7% vs 47.1%, P = 0.007, OR = 2.050, 95%CI: 1.208-3.480). Further analysis showed that the frequency of GSTT1 null genotype was also higher in the patients with distal colitis than that in the cases with total colitis (71.8% vs 31.3%, P = 0.002, OR = 5.408, 95%CI: 1.698-17.231). There was no correlation between the frequency of GSTT1 null genotype and the severity degree of ulcerative colitis (P > 0.05).

CONCLUSION: GSTT1 genotype is closely correlated with the incidence of ulcerative colitis in Han Chinese of Zhejiang Province.

Key Words: Glutathione S-transferase T1; Genotype; Ulcerative colitis; Susceptibility
0 引言

毒物代谢酶谷胱甘肽转硫酶(glutathione s-transferase, GST)是一组同工酶, 是外源性化合物代谢过程中一种重要的Ⅱ相代谢酶, 能催化多种Ⅰ相酶代谢活化产生的具致癌活性的亲电性或亲脂性致癌物质与谷胱甘肽(GSH)巯基(-SH)共轭结合, 形成亲水性物质排出体外, 从而提高机体对外来化合物的解毒作用. GST几乎广泛存在于人体所有的细胞和组织, 尤其在生殖腺、肝脏、结肠中表达较高. GSTT1是θ类GST, 在人群中存在遗传多态性, 这种多态性与人体对环境中毒性物质的解毒能力相关, 从而影响到个体对疾病尤其是对肿瘤的易感性. 炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)是一组病因至今不明的慢性肠道非特异性炎症, 主要包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)和克罗恩病(Crohn'disease, CD). IBD的病因主要涉及环境、遗传、免疫等因素的综合作用, 这些因素导致肠黏膜免疫反应过度而损伤肠黏膜. 国内外尚未见GST基因多态性与IBD相关性的研究报道, 本研究通过比较GSTT1基因型在中国浙江汉族正常人群和UC患者之间的分布差异, 旨在阐明UC的遗传易感性.

1 材料和方法
1.1 材料

UC病例99例来自2000-01/2006-05在温州医学院附属二医院以及温州市其他大型综合性医院住院或门诊患者, 诊断标准参照2001年中华医学会关于"对炎症性肠病诊断治疗规范的建议"[1], 经临床、实验室、放射学、内镜及组织学综合性诊断确立. 其中男56例, 女43例, 发病年龄16-68(平均36.2±1.3)岁. 病变范围: 单纯累及直肠40例、累及直肠乙状结肠26例、累及左半结肠17例、累及全结肠16例(将累及直肠和/或乙状结肠归为远端组; 累及左半结肠或全结肠归为广泛结肠组). 所有UC病例按照临床症状及纤维结肠镜下表现分为: (1)轻度58例: 全身情况好, 无发热贫血, 腹泻<4次/d, 病变主要在直肠和/或乙状结肠, 镜检见黏膜充血水肿或表面呈现颗粒状, 质脆. (2)中度29例: 食欲正常或减少, 体质量下降, 腹泻5-9次/d, 脓血便明显, 镜检见肠黏膜除充血水肿外尚有糜烂溃疡或渗出物, 病变累及左半结肠、右半结肠或全结肠. (3)重度12例: 全身衰竭、消瘦、发热或体温正常、贫血脉速、血沉快、腹泻>10次/d, 黏液血便明显, 镜检肠黏膜表面充血、糜烂、溃疡形成或伴有黏膜坏死、脱落, 右半结肠或全结肠受累. 对照组140例, 系同期我院门诊健康体检者, 其中男78例, 女62例, 年龄20-65(平均43.8±6.7)岁. 全部研究对象均为无血缘关系的浙江汉族人.

1.2 方法

取静脉血5 mL, EDTA抗凝, 蛋白酶K消化, 酚/氯仿法抽提DNA. 紫外分光光度计定量, 4℃保存备用. 采用聚合酶链反应技术扩增GSTT1目的基因. β球蛋白(268 bp)作为内对照(由上海生物工程有限公司合成PAGE纯化). 参照文献[2-3]设计基因扩增引物序列如下: GSTT1: 上游5'TCACCGGATCATGGCCAGCA3'; 下游5'TTCCTTACTTGGTCCTCACATCTC3'; β球蛋白引物: 5'CAACTTCATCCACGTTCACATCC3'; 5'GAAGAGCCAAGGACAGGTAC3'. 50 mL PCR反应总体系中含10×PCR缓冲液10 mL; 2.5 mmol/L Mg2+, 200 mmol/L dNTPs, 引物各100 pmol, DNA聚合酶2.5 U, 模板DNA 40 ng. 反应条件, 95℃预变性7 min, 然后94℃ 30 s, 60℃ 40 s, 72℃ 60 s, 共35个循环, 最后72℃延伸10 min. 用50 g/L聚丙烯酰胺凝胶电泳及1.8 g/L硝酸银染色检测PCR产物, GSTT1扩增后产物长度分别为480 bp. 若有480 bp片段者为GSTT1(+), 而无相应的扩增产物者为GSTT1(-).

统计学处理 所有数据输入SPSS11.5统计软件包, 采用χ2检验分析数据, 计算OR值和95%可信区间, P<0.05有显著性差异.

2 结果

空白GSTT1基因型在UC患者组中的分布频率均高于正常对照组, 有显著统计学差异(64.7% vs 47.1%, P = 0.007, OR = 2.050, 95%CI: 1.208-3.480). 在UC组中以病变部位、病情严重程度进一步分层分析, 采用χ2检验, 分析空白GSTT1基因型在不同临床特征的UC患者中的分布差异. 结果发现空白GSTT1基因型在远端UC中的分布频率高于全结肠UC(71.8% vs 31.3%, P = 0.002, OR = 5.408, 95%CI: 1.698-17.231), 有显著统计学差异; 根据临床症状及结肠镜下表现将UC病情分为轻、中、重三度, 并分成轻型(包括轻、中度患者)、重型两组, 发现空白GSTT1基因型在两组中分布无差异(P>0.05), 表明空白GSTT1基因型与UC病情严重程度无相关性(表1). GSTT1(-)基因型在UC患者中出现频率显著高于正常组, 并且GSTT1(-)基因型虽与UC的病情严重程度无关, 但与发生部位相关, 表明GSTT1基因型多态性与中国浙江人群UC明显相关.

表1 GSTT1基因型在UC患者和健康对照组中的分布比较.
分组nGSTT1
(+)(-)
UC组9935(35.3%)64(64.7%)b
远端UC8359(71.8%)d
全结肠UC165(31.3%)
轻型8755(63.2%)
重型129(75.0%)
对照组14074(52.9%)66(47.1%)
bP = 0.007 vs 对照组;
dP=0.002 vs 全结肠组.
3 讨论

目前认为, IBD属自身免疫性疾病范畴, 主要包括UC和CD, 在病理组织学上共同表现为肠黏膜的慢性非特异性炎症. IBD具有遗传易感性, 主要表现为IBD患者一级亲属发病率增高, 单卵双生子发病率高于双卵双生子以及犹太人发病率高于其他人种等[4]. UC发病机制涉及环境、遗传、免疫、肠黏膜屏障功能等因素, 这些因素综合作用于遗传易感者, 导致肠黏膜免疫反应异常, 引起肠黏膜损伤, 其中遗传免疫因素在UC发病机制中的作用最为肯定[5-7]. UC有癌变倾向, 其发生肠癌的危险性与疾病持续时间和病变范围有关. GSTs是人体内重要的毒物代谢酶, 能催化多种Ⅰ相酶代谢活化产生的毒性致癌物与GSH巯基(-SH)结合, 增加其水溶性, 从而促进毒性物质的排出. GSTs家族包括四个主要成员: GSTsα(GSTA), GSTsm(GSTM), GSTsp(GSTP), GSTsq(GSTT), 均具有遗传多态性[8]. GSTs在人体内广泛存在, 不仅对毒性代谢产物起解毒作用, 而且在保护人体DNA避免损伤及促进DNA修复方面也有重要影响[9]. GSTs酶的活性降低或缺失能增加正常细胞的突变, 促进肿瘤形成[10]. GSTs在人体中的重要生理作用与GSTs活性密切相关, 而GSTs的活性是由GST基因多态性所决定, GST基因多态性使不同人群GSTs对毒性代谢产物清除能力发生差异, 从而影响人体对多种疾病尤其是肿瘤的易感性[11].

人类GSTs编码基因易缺失, 表现为GST空白基因型[GSTM1(-), GSTT1(-), GSTP1(-)], 携带GST空白基因型的个体, 肝脏中不能表达相应的GSTs蛋白, 导致对化学致癌物解毒能力的下降, 增加对肿瘤等疾病的易感性. 空白GSTT1基因型频率在不同人群中存在分布差异: 12%-62%[12-13]. GSTT1酶主要参与人体对烟草中所含毒物的代谢, 如甲烷、氧化乙烯等. 空白GSTT1纯合子基因型者由于体内所有组织缺乏GSTT1酶, 导致人体对某些疾病的易感性增加. 现有关于空白GSTT1基因与疾病相关性的研究报道, 其结果都不尽相同: Kelsey et al[14]发现空白GSTT1基因型者发生少突神经胶质细胞瘤的危险性增加. 另有报道, 空白GSTT1基因型者中发生脑脊髓膜瘤和星型细胞瘤的频率增高[15]; 也有研究发现空白GSTT1基因型与大肠癌和肺癌的发病相关[8], 而与乳腺癌无相关性[16]. 而Trizna et al[17]在研究中发现空白GSTT1基因型频率在神经胶质细胞瘤患者与正常对照组之间分布无差异. 分析造成上述研究结果不同的原因可能与人种、样本的大小、实验方法等因素有关.

本研究发现, 浙江汉族正常人群中, 空白GSTT1基因型频率为47.1%, 与已有的流行病学调查结果[18](49%)相符. 而UC患者中空白GSTT1基因型频率明显增高, 为64.7%. 采用χ2检验, 发现空白GSTT1基因型频率在UC组和正常对照组之间存在统计学差异(P<0.05), 表明GSTT1基因多态性与中国人群UC存在相关性. 根据临床特征, 进一步对UC进行分层分析, 发现空白GSTT1基因型在远端UC中的分布频率高于广泛结肠UC(P<0.05), 有显著统计学差异. 根据临床症状结合结肠镜下表现将UC病情分为轻、中、重三度, 并分成轻型(包括轻、中度患者)、重型两组, 发现空白GSTT1基因型在两组中分布无差异(P>0.05), 表明空白GSTT1基因型与UC病情严重程度无关. 在我们的前期研究工作中, 曾经探讨过N-乙酰转移酶2(NAT2)基因与UC的相关性, 研究没有发现NAT2基因多态性与中国人群UC有相关性, 但却发现慢型乙酰化基因型患者服用SASP(柳氮磺胺吡啶)后, 比快、中型乙酰化基因型者容易出现SASP相关性副反应, 因此通过对UC患者NAT2基因型进行检测, 可以预见该患者服药后发生副反应的几率[19]. 谷胱甘肽转硫酶和N-乙酰转移酶都是人体内重要的毒物代谢酶, 两类酶的活性分别受GST基因和NAT基因多态性的影响. 由于毒物代谢酶的活性在不同种族和个人之间存在差异, 结果将导致不同人群对多种疾病的易感性有所不同. 本研究结果发现, 空白GSTT1基因型与中国汉族UC明显相关, 空白GSTT1基因型者中发生UC的易感性增加.

评论
背景资料

炎症性肠病(IBD) 是一组病因至今不明的慢性肠道非特异性炎症, 主要包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD), 其病因主要涉及环境、遗传、免疫等因素的综合作用, 这些因素导致肠黏 膜免疫反应过度而损伤肠 黏 膜.谷胱甘肽转硫酶(GST)是一组同工酶, 可催化一些外源性致癌物和体内正常代谢产生的亲脂性物质与谷胱甘肽(GS H)结合, 从而增强这些物质的极性, 有利于被灭活或清除, 从而提高机体对外来化合物的解毒作用.

创新盘点

本文研究了谷胱甘肽转硫酶T1基因型与中国浙江汉族人群溃疡性结肠炎易感性的相关性, 表明 GSTT1基因型多态性与中国浙江人群UC明显相关, 空白GSTT1基因型与UC病情严重程度无相关性.

应用要点

本研究将GST基因多态性与I BD联系起来, 研究GSTT1基因型与UC易感性的关系, 阐明UC的遗传易感性提供依据, 具有重要的科学意义与临床价值.

同行评价

关于谷胱甘肽转硫酶T1基因型频率在不同人群分布的研究已经很多, 在溃疡性结肠炎患者中分布研究还不多, 通过作者研究, GSTT1(-)基因型在UC患者中出现频率显著 高于正常组, 与发生部位相关, 表明GSTT1基因型多态性与中国人群 UC可能有一定相关, 结论可靠, 有较好的科学性.

电编:张敏 编辑:张焕兰

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