骨质疏松症与维生素D受体基因ApaI多态性的相关性分析

    郑伟 陈晨 关瑞胜 张旭 董岩 李宽新

    

    【摘要】 目的 分析骨质疏松症与维生素D受体基因ApaI多态性的相关性。方法 选择70例骨质疏松症患者作为实验组1， 70例骨质疏松性骨折患者作为实验组2， 另选同期82例骨密度正常者作为对照组。检测三组血钙磷、血糖指标， 经过双能量X线检测不同部位（腰椎、股骨颈、Ward三角、大转子、股骨干）骨密度值， 观察年龄和体质量指数与不同部位的骨密度的相关性， 比较实验组1与对照组、实验组2与对照组基因型和等位基因分布频率。结果 腰椎、股骨颈、 Ward三角、大转子、股骨干骨密度分别为（21.6±2.2）、（21.5±2.3）、（21.4±2.4）、（21.5±2.2）、（22.0±1.9）g/cm2， 年龄和不同部位的骨密度呈负相关（P<0.05）， 体质量指数和不同部位的骨密度呈正相关（P0.05）。实验组1aa基因型、a等位基因分布频率均高于对照组， 差异有统计学意义（P<0.05）。结论 维生素D受体基因ApaI多态性与骨质疏松症有关， 维生素D受体基因多态性在决定骨质疏松症的遗传易感性方面具有显著价值。

    【关键词】 骨质疏松症;维生素D受体基因;ApaI多态性;相关性分析

    DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2020.03.038

    骨質疏松症是影响老年人群生活质量的重要因素， 随着我国老龄人口数量日益增多， 目前骨质疏松症已经引起社会各界人士的广泛关注[1]。骨质疏松症和骨质疏松性骨折具有较高死亡率和发病率。骨质疏松症是临床常见的骨科疾病， 骨质疏松症的发生有诸多原因。有学者认为， 导致骨质疏松症的主要影响因素有遗传和环境共同作用。维生素D受体基因是备受关注的研究基因之一。现阶段来看， 维生素D受体基因是组成类固醇激素的重要部分， 维生素D受体基因长度超过100 kb。相关研究资料显示， 维生素D受体基因在很大程度上影响到骨密度和骨量[2]。本次研究分析骨质疏松症与维生素D受体基因ApaI多态性的相关性， 现报告如下。

    1 资料与方法

    1. 1 一般资料 选取2018年2月～2019年2月本院收治的70例骨质疏松症患者为实验组1， 同期70例骨质疏松性骨折患者为实验组2， 纳入标准：①确诊为骨质疏松症患者;②均在知情下参与本次研究。排除标准：①继发性骨质疏松症患者;②近期服用影响骨代谢药物患者。实验组1患者中男48例， 女22例;平均年龄（65.24±12.01）岁。实验组2中患者男50例， 女20例;平均年龄（69.14±10.22）岁。另选取同期82例骨密度正常者为对照组， 男63例， 女19例;平均年龄（65.24±13.18）岁。三组一般资料比较， 差异无统计学意义（P>0.05）， 具有可比性。

    1. 2 方法 三组均在清晨抽取空腹静脉血5 ml， 将3 ml静脉血置入普通试管中， 检测血钙磷、血糖指标。将2 ml静脉血置入无菌无酶的抗凝试管中（在-20℃下保存）。经过双能量X线检测不同部位（腰椎、股骨颈、Ward三角、大转子、股骨干）骨密度值， 检测外周血DNA， 通过聚合酶链式反应（PCR）扩增目的片段。采用上海工程技术有限公司合成的引物（上游：5'-CAG AGC ATG GAC AGG GAG CAA-3'， 下游：5'-GCA ACT CCT CAT GGC TGA GGT CTC-3'）， 再进行反应， 预先制备琼脂糖凝胶;取PCR产物， 进行ApaI酶切， 加入无菌超纯水， 置入电热恒温水浴箱中， 使用紫外线凝胶图像分析基因型（存在ApaI酶切位点的等位基因被命名为a、不存在ApaI酶切位点的等位基因被命名为A）。

    1. 3 观察指标 观察年龄和体质量指数与不同部位骨密度相关性， 比较实验组1与对照组、实验组2与对照组基因型和等位基因分布频率。

    1. 4 统计学方法 采用SPSS17.0统计学软件对数据进行统计分析。计数资料以率（%）表示， 采用χ2检验;相关性检验采用Pearson分析。P<0.05表示差异具有统计学意义。

    2 结果

    2. 1 年龄和体质量指数与不同部位的骨密度的相关性 腰椎、股骨颈、Ward三角、大转子、股骨干骨密度分别为（21.6±2.2）、（21.5±2.3）、（21.4±2.4）、（21.5±2.2）、（22.0±1.9）g/cm2，?年龄和不同部位的骨密度呈负相关（P<0.05）， 体质量指数和不同部位骨密度呈正相关（P<0.05）。见表1。

    2. 2 实验组1与对照组、实验组2与对照组基因型和等位基因分布频率比较 实验组2与对照组aa基因型、a等位基因分布频率比较， 差异无统计学意义（P>0.05）。见表2。实验组1aa基因型、a等位基因分布频率均高于对照组， 差异有统计学意义（P<0.05）。见表3。

    3 讨论

    维生素D是一种人体内必不可少的维生素， 维生素D无活性， 需要在体内经过羟化， 继而发挥出生物学效应。维生素D的主要靶器官是骨。当体内的1， 25-二羟维生素D3水平下降时， 骨代谢速率将会显著增加， 从而发生佝偻病、骨质疏松， 激发骨质疏松性骨折及骨软化症临床疾病。

    维生素D对钙和磷的调节具有显著作用， 维生素D受体基因在人体不同部位具有不同作用。维生素D受体在肾脏部位之中可以显著促进钙通道基因活性， 从而加强对钙和磷吸收。维生素D受体在骨细胞上主要作用是通过骨桥素基因或者骨钙素基因进行转换， 从而有效控制骨细胞的生长。国内有学者在相关文献研究中指出， 维生素D受体基因多态性和血清中的骨钙素具有显著相关性[3]。维生素D受体基因多态性分别对应多个内切酶切位点， 目前已经发现维生素D受体基因含有5个限制性内切酶片段长度多态性（RFLP）：其①BsmI酶切位点（采用b、a、t、f等表示内切酶多态性切位点）;②ApaI酶切位点（采用b、a、t、f等表示内切酶多态性切位点）;③TaqI酶切位点（采用b、a、t、f等表示内切酶多态性切位点）;④FokI酶切位点（用b、a、t、f等表示内切酶多态性切位点）;⑤Tru9I酶切位点（发生G/A改变的多态性位点）。有资料显示， Tru9I多态性与糖尿病和直肠癌和骨密度具有着密切相关性[4]。国内学者认为， 维生素D受体受体基因Tru9I多态性与男性体质量指数的具体关系目前尚不完全明确[5]。因此， 对维生素D受体受体基因Tru9I多态性于骨质疏松症发生的相关机制需要深入研究。FokI是现阶段所了解的维生素D受体基因多态性中唯一一个改变氨基酸序列程度的酶切位点。BsmI和ApaI是位于维生素D受体受体基因的第Ⅷ个内含子， 多态性不会影响到维生素D受体受体基因的氨基酸序列。TaqI位于维生素D受体受体基因的第Ⅸ个内含子， 虽然TaqI位于编码区内， 但是多态性不会使得维生素D受体受体基因的氨基酸序列受到相应改变。

    维生素D受体受体基因从某种程度上会显著影响到人体骨密度。澳大利亚学者对绝经女性人群进行研究发现， TT型女性腰椎骨量比其他类型（Tt型和tt型）的女性人群骨量更少。因此， 不难说明维生素D受体与骨密度有着直接关系。美国学者对不同年龄、不同身高以及不同体质量指数的白种人男性人群进行深入研究分析， 维生素D受体基因与腰椎骨密度呈显著相关性[6， 7]。西班牙一项研究资料显示， 绝经后妇女维生素D受体基因多态性与骨质疏松密切相关， 上述研究结果与相关研究结果保持高度一致[8]。遗传基因的多态性能够作为判定用药效果的主要指标， 遗传基因的多态性还能够在分子水平方面观察药物的具体治疗效果， 因此在使用相关药物治疗前需选择某种基因型较为敏感的药物， 继而达到治疗目的[9， 10]。目前来看， 维生素D受体基因多态性与骨质疏松密切相关， 之所以高度重视维生素D受体基因的相关研究是因为骨质疏松症给患者带来极大影响。维生素D受体基因对骨质疏松症的相关研究尚未深入到根本之处。本次研究结果显示， 腰椎、股骨颈、Ward三角、大转子、股骨干骨密度分别为（21.6±2.2）、（21.5±2.3）、（21.4±2.4）、（21.5±2.2）、（22.0±1.9）g/cm2， 年龄和不同部位的骨密度呈负相关（P<0.05）， 体质量指数和不同部位骨密度呈正相关（P0.05）。实验组1 aa基因型、a等位基因分布频率均高于对照组， 差异有统计学意义（P<0.05）。

    綜上所述， 维生素D受体基因ApaI多态性与骨质疏松症有关， 维生素D受体基因多态性在决定骨质疏松症的遗传易感性方面具有显著价值。

    参考文献

    [1] 崔坤华， 李琪. 维生素D受体TaqI基因多态性与儿童肾病综合征骨代谢的相关性. 昆明医科大学学报， 2017， 38（11）：69-74.

    [2] 孟德峰， 杨立， 张斌， 等. 维生素D受体和降钙素受体基因多态性与新疆地区汉族女性人群骨密度的相关性. 广东医学， 2017， 38（9）：1343-1347.

    [3] 范琳燕. 温肾壮骨汤联合钙制剂及维生素D治疗老年性骨质疏松症临床研究. 国际中医中药杂志， 2016， 38（8）：705-708.

    [4] 王志国， 胡咏新， 徐书杭， 等. 甲状旁腺激素和25羟维生素D对2型糖尿病患者并发骨质疏松症的影响及筛查价值. 中国骨质疏松杂志， 2016， 22（9）：1116-1120.

    [5] 李毅中， 郭良瑞， 蔡思清， 等. 双膦酸盐治疗骨质疏松症时每日补充维生素D 800～1200 IU是否足够？中国骨质疏松杂志， 2016， 22（3）：257-260.

    [6] 吕磷琳， 孙芹敏， 杨春， 等. 大连地区中老年人25-羟维生素D和同型半胱氨酸与骨质疏松症相关性研究. 中国骨质疏松杂志， 2017， 23（10）：1317-1326.

    [7] 陈婵. 维生素D、维生素B12和同型半胱氨酸水平与绝经后女性骨密度的相关性研究. 中国骨质疏松杂志， 2019， 25（2）：189-192.

    [8] 张良明， 杨阳， 陈振翔， 等. 中国南方地区中老年患者血清维生素D水平与骨密度的相关性. 中国组织工程研究， 2017， 21（28）：4448-4453.

    [9] 虞陆超， 程晏， 周强， 等. 维生素k对骨质疏松症患者特征性的骨转换指标、骨密度的影响. 中国实验诊断学， 2016， 20（10）：1690-1693.

    [10] 陈小香， 谭新， 邓伟民， 等. 骨质疏松症患者骨密度与血清25羟维生素D的相关性研究. 中国骨质疏松杂志， 2017， 23（7）：851-855.

    [收稿日期：2019-07-19]