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目的及背景尿道下裂(hypospadias)是小儿泌尿系统常见的先天性畸形,尿道下裂的发病率呈增长趋势。目前研究认为认为尿道下裂是一个多因素疾病,与基因突变因素、内分泌因素、环境因素及染色体因素等均有密切关系。然而,尿道下裂具体发病机制目前尚不明确,因此对尿道下裂发病机制的研究十分紧迫;另外,开展我国人群GST基因多态性对尿道下裂易感性的研究十分必要。因此,本研究从GSTT1、GSTM1、GSTP1、CYP1A1基因多态性入手,研究GSTT1、GSTM1、GSTP1、CYP1A1基因多态性与尿道下裂发病的相关性,进一步探讨尿道下裂的发病机制,为卫生部门对尿道下裂预防和治疗提供理论依据。方法1.采用病例对照方法,选择尿道下裂患者和正常健康男性各120例,对尿道下裂患儿采用Duckett法进行分型,采用Donnahoo法评估阴茎弯曲程度。对所有研究对象了解患儿出生时情况(有无早产、低体重)及其母亲妊娠期被动吸烟、农药/化工试剂毒物接触暴露、己烯雌酚和黄体酮的使用情况。2.采集所有研究对象的外周静脉血,分离血清和血细胞,分装保存于-80℃。3.采用Elisa法检测血清GST活力。4.采用化学发光法检测血清性激素水平。5.采用血细胞DNA提取试剂盒提取所有研究对象的外周血DNA,-20℃保存。6.采用聚合酶链反应(PCR)和限制内切酶-限制性片段长度多态性(RFLP-PCR)技术对GSTT1、GSTM1、GSTP1和CYP1A1基因多态性进行检测。7.计算GSTT1(+)、缺失型GSTT1(-)、GSTM1(+)、缺失型GSTM1(-)、GSTP1野生基因型[Ile-Ile(A/A)]、GSTP1突变杂合子基因型[Ile-Val(A/G)]、GSTP1突变纯合子[Val-Val(G/G)]、CYP1A1 Msp I野生基因(m1/m1)、突变杂合子基因型(m1/m2)、突变纯合子(m2/m2)频率。8.分析各单基因基因多态性与尿道下裂易感性的关系。9.计算各联合基因型频率,分析基因多态性联合与尿道下裂易感性的关系。10.基因多态性联合和环境危险因素的相互作用与尿道下裂易感性的关系。结果1.尿道下裂组出生低体重儿的发生率8.3%较对照组1.7%升高(χ2=5.614,P=0.046);尿道下裂组早产儿的发生率6.67%与对照组5.0%比较无明显差异(χ2=0.303,P=0.582)。相关性分析发现,尿道下裂与出生时体重呈现负相关,与早产无明显相关性。2.尿道下裂组患儿母亲妊娠期被动吸烟率23.3%高于对照组10.8%(χ2=6.618,P=0.010);尿道下裂组患儿母亲妊娠期对农药/化工类毒物接触率30.8%高于对照组12.5(χ2=11.882,P=0.001)。尿道下裂的发病与母亲妊娠期被动吸烟、农药化工类暴露因素、己烯雌酚应用呈正相关。3.血清GST酶活力尿道下裂组(3.89±1.13)ng/ml低于对照组[(4.232±1.37)ng/ml](t=2.088,P<0.05)。4.尿道下裂组血清T水平(3.23±1.30)ng/ml较对照组(5.20±6.01)ng/ml降低,差异有统计学意义(P=0.035,t=1.42);未发现尿道下裂组血清E2、FSH、LH、PRL水平与对照组有差异(P均>0.05)。5.尿道下裂组GSTT1(-)基因型分布59.2%高于正常对照组45.8%,两组间基因型构成比差异有统计学意义(χ2=4.277,P=0.039),GSTT1(-)基因型增加了患尿道下裂的风险性(OR=1.712,P=0.037)。6.缺失型GSTT1(-)和GSTM1(-)可增加人群尿道下裂的风险。7.GSTT1(-)基因型明显增加患前段型(OR=2.365,95%CI=1.315~4.937,P=0.037)和后段型尿道下裂的风险性(OR=2.472,95%CI=1.567~3.847,P=0.0264)。GSTT1(-)基因型无明显增加患中间型尿道下裂(OR=1.012,95%CI=0.763~2.748,P=0.327)的风险性。提示GSTT1(-)基因型可能是前段型和后段型尿道下裂的易感基因型。8.发现GSTM1(-)基因型明显增加患前段型(OR=2.271,95%CI=1.231~4.846,P=0.031)和后段型尿道下裂的风险性(OR=2.528,95%CI=1.527~3.573,P=0.015)。GSTM1(-)基因型无明显增加患中间型尿道下裂(OR=1.012,95%CI=0.836~2.347,P=0.136)的风险性。提示GSTM1(-)基因型可能是前段型和后段型尿道下裂的易感基因型。9.纯合野生型GSTP1(Ile-Ile)基因型分布频率在尿道下裂组和对照组分别为51.7%和63.3%,突变型GSTP1(Ile-Val、Val-Val)基因型分布频率分别在尿道下裂组和对照组分别为48.3%和36.1%,经χ2检验发现两种基因型在尿道下裂组和对照组间的分布频率差异无统计学意义(χ2=3.644,P=0.056)。10.GSTP1(Ile-Val、Val-Val)基因型没有增加患前段型(OR=2.026,95%CI=0.836~2.038,P=0.147)及中间型尿道下裂的风险性(OR=1.312,95%CI=0.732~2.036,P=0.152)。11.GSTT1和GSTM1基因多态性联合与尿道下裂易感性的关系,结果显示GSTT1(-)/GSTM1(-)基因型组合增加患尿道下裂风险2.835倍(95%CI=1.629~25.736,P=0.027).12.GSTT1和GSTP1基因多态性联合分析,结果显示GSTT1(-)/GSTP1(Ile-Val)基因型组合和GSTT1(-)/GSTP1(Val-Val)分别增加患尿道下裂风险2.485倍(95%CI=1.316~21.374,P=0.016)和1.353倍(95%CI=1.358~22.479,P=0.031)13.GSTM1和GSTP1联合多态性基因GSTM1(-)/GSTP1(Ile-Val)基因型组合和GSTM1(-)/GSTP1(Val-Val)分别增加患尿道下裂风险2.485倍(95%CI=1.425~23.523,P=0.014)和1.353倍(95%CI=1.353~21.356,P=0.037)14.突变型CYP1A1Msp I(m1/m2或m2/m2)基因型分布频率在尿道下裂组和对照组分别为73.3%和60.0%,野生型CYP1A1Msp I(m1/m1)基因型频率分别在尿道下裂组和对照组分别为26.7%和40.0%,经χ2检验发现两种基因型在尿道下裂组和对照组间的分布频率差异有统计学意义(χ2=4.800,P=0.028)。15.CYP1A1Msp I(m1/m2或m2/m2)基因型增加患前段型(OR=1.435,95%CI=1.243~2.518,P=0.037)和后段型尿道下裂的风险性(OR=2.527,95%CI=1.615~4.137,P=0.021)。提示CYP1A1Msp I(m1/m2或m2/m2)基因型可能是前段型和后段型尿道下裂的易感基因型。16.基因多态性联合:CYP1A1Msp I(m1/m1)和GSTT1(-)基因型组合和CYP1A1Msp I(m1/m2)和GSTT1(-)分别增加患尿道下裂风险2.632倍(95%CI=1.472~26.931,P=0.031)和1.635倍(95%CI=1.132~17.528,P=0.042)。17.CYP1A1Msp I(m1/m1)和GSTM1(-)基因型组合和CYP1A1Msp I(m1/m2)和GSTM1(-)分别增加患尿道下裂风险1.752倍(95%CI=1.173~24.573,P=0.027)和2.471倍(95%CI=1.331~20.537,P=0.025)。18.CYP1A1Msp I(m1/m2)/GSTP1(Ile-Val)基因型组合、CYP1A1Msp I(m1/m2)/GSTP1(Val-Val)和CYP1A1Msp I(m2/m2)/GSTP1(Val-Val)分别增加患尿道下裂风险2.538倍(95%CI=1.517~21.742,P=0.025)和1.426倍(95%CI=1.517~25.742,P=0.042)。19.基因多态性和环境危险因素的多因素分析,回归分析结果提示:携带T1(-)/M1(-)/P1(Ile-Ile)/MSP(m1m2,m2m2)基因型和T1(-)/M1(-)/P1(Ile-Val,Val-Val)/MSP(m1m2,m2m2)基因型的尿道下裂的发病风险增高。而携带T1(+)/M1(+)/P1(Ile-Ile)/MSP(m1m1)基因型的个体尿道下裂发病风险降低。不同基因型之间在尿道下裂的发病过程中可能有联合作用。妊娠期己烯雌酚的应用、农药化工类暴露、被动吸烟发病均可增加胎儿患尿道下裂的风险,其中以妊娠期己烯雌酚应用的风险最高(OR=4.593,P=0.025),妊娠期农药化工类暴露的发病风险次之。结论(1)出生低体重、母亲妊娠期被动吸烟、农药化工试剂类毒物、己烯雌酚的暴露等危险因素可能是尿道下裂发病的危险因素,其中以妊娠期己烯雌酚应用的风险最高;是否早产可能与尿道下裂发病无明显相关性。(2)GSTT1(-)/GSTM1(-)基因型组合增加患尿道下裂风险,可能是尿道下裂的易感基因,突变型CYP1A1Msp I(m1/m2或m2/m2)突变型基因型可能是前段型和后段型尿道下裂的易感基因型,且与母亲妊娠期被动吸烟、农药化工试剂类毒物、己烯雌酚的暴露等危险因素存在交互作用(3)携带T1(-)/M1(-)/P1(Ile-Ile)/MSP(m1m2,m2m2)基因型和T1(-)/M1(-)/P1(Ile-Val,Val-Val)/MSP(m1m2,m2m2)基因型的尿道下裂的发病风险增高。而携带T1(+)/M1(+)/P1(Ile-Ile)/MSP(m1m1)基因型的个体尿道下裂发病风险降低。(4)不同基因型之间,基因多态性和环境危险因素之间在尿道下裂的发病过程中可能有联合作用。