MTHFR基因多态性与骨质疏松性骨折易感性的相关性分析

作者：成翔宇 曹成福 纪 斌 朱忠政1    作者单位：(上海中医药大学附属普陀医院骨科，上海 200062)

【摘要】  目的 探讨亚甲基四氢叶酸还原酶基因(MTHFR)C677T多态与上海地区汉族人群骨质疏松性骨折遗传易感性的关系。方法 采用TaqMan方法检测205例骨质疏松性骨折患者(骨折组)与205例健康人群(对照组)MTHFR C677T的基因型分布及差异。结果 骨折组中的T等位基因频率为43.7%，显著高于对照组(36.1%，P=0.027)，提示T是骨折发生的危险因素(OR=1.37，95% CI=1.04～1.82)。与CC基因型相比，CT基因型和TT基因型携带者的骨折发生风险分别增加至1.48倍(95% CI=0.95～2.31，P=0.083)和2.11倍(95% CI=1.15～3.89，P=0.017)。将CC、CT和TT视为不同的等级，存在等位基因剂量反应关系(P=0.027)。结论 T增加骨折发生风险，并呈等位基因剂量反应关系，TT基因型是上海地区汉族人群发生骨质疏松性骨折的遗传易感因素。

【关键词】  骨质疏松性骨折;疾病遗传易感性;基因，亚甲基四氢叶酸还原酶;基因多态

近年来遗传因素对骨质疏松性骨折发病的影响逐步受到重视。现已经发现多种与其发病相关的基因，如维生素D受体、雌激素受体、I型胶原蛋白等〔1～3〕。亚甲基四氢叶酸还原酶基因(MTHFR)是另一重要的影响骨质疏松性骨折发病的候选基因，其编码蛋白与同型半胱氨酸代谢密切相关，而高水平的血清同型半胱氨酸被证实参与骨质疏松性骨折的病理发生〔4，5〕。MTHFR基因在人群中具有多态性，其中以位于催化区的C677T最为常见，导致酶活性、热稳定性下降和血清同型半胱氨酸水平增加。已有研究显示，MTHFR C677T是欧洲丹麦人群发生骨质疏松性骨折的遗传易感因素〔6～8〕。但对我国香港人群的研究结果则显示，MTHFR C677T与骨质疏松性骨折发病风险无关〔9〕。本研究旨在探讨我国上海地区汉族人群中MTHFR C677T多态性与骨质疏松性骨折的关系。

　　1 材料与方法

　　1.1 对象 从门诊及住院病人中随机抽取确诊为骨质疏松性骨折的上海籍汉族患者205例，男58例，女147例，年龄52～83岁，平均(66.3±7.2)岁。其中椎体骨折89例，髋部骨折116例。骨质疏松诊断标准依据WHO规定(骨密度低于同性别骨峰值的-2.5个标准差)。对照组为门诊体检的上海籍汉族健康人群205例，男57例，女148例，年龄51～83岁，平均(66.6±7.2)岁。入选标准为骨密度大于同性别骨峰值的-1个标准差。两组性别、年龄方面保持均衡，具有可比性。对全部对象行腰椎(L2～L4)及髋部(髋部骨折患者检测健侧)骨密度检查，排除影响骨代谢的疾病(代谢性、废用性及某些药物、营养不良等所致骨病;骨肿瘤;特发性骨质疏松等)或曾服用影响骨代谢的药物者。

　　1.2 方法 按常规蛋白酶K、酚/氯仿法提取外周血白细胞基因组DNA，MTHFR基因C677T多态基因型分析采用TaqMan方法，引物和探针的设计用Primer Express软件(Applied Biosystems，Foster City，CA)完成。引物和探针的序列如下：上游引物：5′AGGCTGACCTGAAGCACTTGAA3′;下游引物：5′CTCAAAGAAAGCTGCGTGATGA3′;等位基因C特异性TaqMan 探针：5′FAMTGTCTGCGGGAGCCGATTTCAMGB3′;等位基因T特异性TaqMan探针：5′TETAGGTGTCTGCGGGAGTCGATTT

　　CAMGB3′;扩增片段长度74 bp。PCR扩增体系(25 μl)中含:1× TaqMan PCR master mix (Applied Biosystems，Foster City，CA)，1 μl(50 ng/μl)基因组DNA，1 μmol/L上游、下游引物，0.2 μmol/L FAM标记探针，0.2 μmol/L TET标记探针。扩增参数：50℃ 预热2 min，95℃ 预变性10 min，然后95℃ 变性15 s，62℃ 复性1 min，共40个循环，最后在ABI 7700上检测荧光信号。基因型分析用Sequence Detector System 2.0 软件(Applied Biosystems，Foster City，CA)。

　　1.3 统计学处理 以非条件Logistic回归法计算表示相对危险度的比值比(OR)及其95%可信区间(CI)。OR值均经性别、年龄、吸烟和体重指数(BMI，kg/m2)校正。采用SPSS11.0统计分析系统。HardyWeinberg遗传平衡和趋势检验在Internet上进行(http://ihg.gsf.de/ihg/snps.html)。

　　2 结 果

　　见表1。较大体重指数者(>24.0)在骨折组和对照组中分别占29.3%和50.7%(P<0.001)，其引起骨折的相对风险度为0.37(95% CI=0.24～0.56)。

　　对照组MTHFR C677T基因型频率：CC 41.0%、CT 45.9%和TT 13.2%，符合HardyWeinberg遗传平衡定律(P=0.931)，而骨折组的基因型频率：CC 31.2%、CT 50.2%和TT 18.5%。骨折组中T等位基因频率为43.7%，对照组为36.1%，T的骨折发生风险是C的1.37倍(95% CI=1.04～1.82，P=0.027)。与CC纯合子比较，CT杂合子的骨折风险增加至1.48倍(95% CI=0.95～2.31，P=0.083)，而TT纯合子的骨折风险显著增加至2.11倍(95% CI=1.15～3.89，P=0.017)。将CT和TT基因型合并计算，则其骨折的发病风险显著增加至1.62倍(95% CI=1.06～2.46，P= 0.025)。若将CC、CT和TT视为不同的等级，存在等位基因剂量反应关系(P=0.027)。表1 两组对象多种危险因素频率及其与骨质疏松性骨折的风险〔n(%1)经表中各危险因素校正

　　3 讨 论

　　MTHFR与同型半胱氨酸代谢密切相关，而高水平的血清同型半胱氨酸被证实参与骨质疏松性骨折的病理发生〔4，5〕。MTHFR C677T多态性改变可导致酶活性和热稳定性下降，血清同型半胱氨酸水平增加。因此，该多态性可能是人群骨质疏松性骨折的一个危险因素。本研究证实，MTHFR C677T至少是我国上海地区汉族人群骨质疏松性骨折的一个遗传易感因素。

　　以往对MTHFR C677T与骨质疏松性骨折发病风险关系的研究主要集中于欧洲丹麦人群，Abrahamsen等〔6～8〕研究显示，MTHFR T等位基因携带(CT、TT基因型)与骨质疏松性骨折发病风险增加有关，这与本研究结果一致。但Li等〔9〕以我国香港人群为对象的研究则显示，MTHFR C677T与骨质疏松性骨折发病风险无关。其不一致的原因可能香港地区正常人群中CC、CT及TT基因型频率分别为0.62、0.33和0.05，而上海地区正常汉族人群中三种基因型频率分别为0.41、0.46和0.13，提示人群差异可能是造成两项研究结果不一致的重要原因之一。新近以我国安徽省女性人群为对象的研究显示〔10〕，MTHFR T等位基因女性携带者发生骨质疏松性骨折的风险与CC基因型相比呈显著性增加。本研究进一步表明，T等位基因携带不仅显著增加女性发生骨质疏松性骨折的风险，也同样增加男性的发病风险。

　　综上所述，MTHFR 677TT基因型至少是我国上海地区汉族人群骨质疏松性骨折的一个遗传易感分子，可作为骨质疏松性骨折高危人群的筛选指标。

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　　9 Li M，Lau EM，Woo J.Methylenetetrahydrofolate reductase polymorphism (MTHFR C677T) and bone mineral density in Chinese men and women〔J〕.Bone，2004;35(6)：136974.

　　10 Hong X，Hsu YH，Terwedow H，et al.Association of the methylenetetrahydrofolate reductase C677T polymorphism and fracture risk in Chinese postmenopausal women〔J〕.Bone，2007;40(3)：73742.