ORMDL3单核苷酸多态性与儿童哮喘危险因素之间交互作用对儿童哮喘发病的影响

发布时间：2017-09-21 10:45

  本文关键词：ORMDL3单核苷酸多态性与儿童哮喘危险因素之间交互作用对儿童哮喘发病的影响

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【摘要】：研究背景：儿童哮喘是儿科系统中慢性疾病之一,尽管目前国内外卫生医疗水平有了极大的提高,但研究显示世界范围内儿童哮喘发病率仍在逐年增长,对家庭、社会造成了巨大的负担,目前有关哮喘的病因及发病机制一直是国内外研究的热点。哮喘是由复杂的基因-基因及基因-环境引起的相关作用而发病的。到目前为止,研究显示与哮喘相关的候选基因已超过200个,其中有43个已在多个人群中成功得到独立重复实验验证。17号染色体血清类黏蛋白1样蛋白3基因(oresomueo id 1-like protein 3,ORMDL3)是2007年Moffatt等首次用全基因组关联研究发现的一个新的哮喘候选基因。且多项研究结果显示,ORMDL3基因仅与儿童期起病的哮喘相关,但对ORMDL3基因引发哮喘的发病机制尚不明确,普遍认为ORMDL3基因单核苷酸多态性(SNP)位点调控ORMDL3基因表达水平,从而影响哮喘发生。ORMDL3与哮喘的关联性已经在多个人种的多个独立重复研究中证实,但哮喘易感基因存在地区、种族和民族差异,这说明与某一人群哮喘发病相关的基因位点在其他人群中可能并不与哮喘相关。有研究发现位于ORMDL3临近基因上的SNPrs7216389是哮喘最强烈的相关标记,此位点在苏格兰人、德国人、波多黎各人、墨西哥人、日本人和澳大利亚人等不同人种中均得到了证实；而在墨西哥儿童及美国黑人儿童中则为ORMDL3基因SNPrs12603332,rs 4378650。我国学者在研究ORMDL3基因与汉族哮喘相关性时,将SNP rs12603332及rs7216389进行基因分型后,对该基因在两个位点不同基因型的正常个体和哮喘患者外周血中的表达进行检测,证实调控ORMDL3基因表达水平的SNP位点可能是真正的易感位点,但由于这2个位点处于强烈的连锁不平衡状态,尚不能确定哪个位点是真正的功能位点。另外,我国香港学者在对香港地区汉族儿童中ORMDL3基因SNP rs4378650进行研究时得出结论：ORMDL3基因SNP rs4378650被认为与儿童哮喘仅边缘相关。而广东地区如何,目前尚无研究。我们选择了ORMDL3基因上2个SNP位点rs12603332、rs4378650进行多态性分析对广东地区哮喘儿童可能具有重大收获。2009年全球哮喘防治创议(GINA)指出,影响儿童哮喘的主要因素有哮喘家族史、呼吸道病毒感染、特应性体质、母孕期吸烟史等,但由于生活环境因素的不同,各地儿童哮喘的发病率及高危因素亦有不同。在许多研究中哮喘家族史为最主要的危险因素,父母均患哮喘,其子女患哮喘的几率是健康儿童的10倍,父母其中一方患有哮喘,其子女患病几率高出健康儿童2-5倍。揭示了哮喘易感基因相对于其他影响儿童哮喘发病的危险因素更易导致哮喘的发生。流行病学调查显示,哮喘患者中50%以上具有过敏史,患过敏性疾病使发生哮喘的危险增加30%,可见家族过敏史也是哮喘发病的主要危险因素之一。此外,父母过敏史会增加孩子发生呼吸道感染症状和哮喘的危险。研究显示,哮喘患儿伴家族特应性病史者占32.6%,提示鼻炎、湿疹等特应性疾病同样为哮喘的危险因素。母乳喂养对儿童是危险因素还是保护因素仍存在争议,国外有研究通过出生队列研究证实母乳喂养在有明显遗传家族史的哮喘儿童中有重要保护作用。而也有研究认为母乳喂养可增加儿童后期过敏原诱发或特应性疾病导致哮喘的风险,母亲为特应性体质者这种影响尤为显著。母亲孕期吸烟是儿童哮喘发病的另一主要危险因素,胎儿期暴露于香烟烟雾环境中可影响胎儿气道的发育,使婴儿出生时气道窄小,肺功能降低。某些食物变应原如牛奶、鸡蛋、鱼类等在胃肠道消化吸收,其变应原决定簇能导致炎性介质释出、吸收进而直接作用于支气管,诱发哮喘。呼吸道病毒感染是1～3岁儿童哮喘最重要的诱因,呼吸道病毒感染会破坏呼吸道上皮完整性、增加其通透性、导致对变应原敏感性增加；使气道β2受体兴奋性下调；破坏M2胆碱能受体功能,使胆碱能神经反应性升高：使气道β2受体兴奋性下调；通过影响气道各种炎性细胞因子参与支气管哮喘发病机制调节。日本研究团队曾报道,呼吸道病毒感染后,ORMDL3基因在体内表达明显增高；近期研究结果显示,17号染色体基因多态性与鼻病毒诱发的儿童哮喘密切相关,且鼻病毒感染患儿ORMDL3基因表达水平在外周血单核细胞中显著升高,提示呼吸道病毒感染调控体内ORMDL3基因的表达水平,国外文献报道,ORMDL3能引起一系列炎症反应,进而导致哮喘的发生,进一步的说明了哮喘易感基因与呼吸道病毒感染共同作用促使哮喘的发生。这一结论为哮喘易感基因携带者日常护理及预防提供了理论依据。1997年,国外学者证实哮喘的发生和发展与饮食中多元不饱和脂肪酸(PUFAs)的增加以及饱和脂肪酸的消耗减少密切相关,提出w-6多聚不饱和脂肪酸在调节免疫反应以及炎症反应中起到重要的作用。随后,各国学者开始对脂质与哮喘的关系作出了研究。有研究显示,磷脂酶A2 (PLA2)在细胞膜上水解产生花生四烯酸(AA)及Lyso-PC, AA作为增强血管及支气管脂质形成的前炎性介质,在支气管哮喘的炎性反应过程中起到重要的推动作用；Lyso-PC除了能导致肺损伤、增加毛细血管通透性、改变肺表面活性物质活性、诱导肥大细胞分泌和增加气道高反应性外还可降低支气管平滑肌上β肾上腺素敏感度；另外,Lyso-PC可增强细胞因子诱导干扰素γ在人T淋巴细胞中的表达以及生长因子基因在内皮细胞中的表达。近期对心血管疾病的研究报道显示,载脂蛋白在炎性疾病中的改变比血浆脂质指标更为敏感。载脂蛋白可分为两个子系统：apoB系统,包括极低密度脂蛋白(VLDL-C),中间密度脂蛋白(IDL-C)以及低密度脂蛋白(LDL-C);载脂蛋白AI (apoAI)系统,包括高密度脂蛋白(HDL-C)。 HDL-C运载周围组织中的胆固醇,再直接通过胆汁从肠道排出或转化为胆汁酸,体内HDL-C升高对机体起到保护作用。而VLDL-C、IDL-C、LDL-C升高则可造成体内胆固醇增多,血脂升高,进而产生动脉粥样硬化及可导致气道炎症反应。另一方面,apoB通过抑制内生性纤维蛋白溶解以及刺激细胞因子的产生和炎症反应增强纤维蛋白溶解系统作用,apoB与非过敏性喘息及炎症有关。目的：1、通过调查问卷了解广东祖籍儿童哮喘的相关高危因素；2、了解广东祖籍汉族人群儿童哮喘ORMDL3基因多态性特点并探讨其与哮喘危险因素之间交互作用对儿童哮喘发病的影响；3、分析脂质指标(溶血卵磷脂、载脂蛋白B)与哮喘儿童的ORMDL3基因型的相关性,探讨ORMDL3基因是否对脂质代谢过程产生影响进而促进哮喘的发病,进而确定ORMDL3基因在哮喘发病中可能的作用机制。方法：采用多中心、大样本、前瞻性病例对照研究方法,选取598例广东籍儿童(哮喘组300例、对照组298例)。1、指导患儿家长填写儿童哮喘危险因素问卷调查表,收集两组问卷调查资料；2、抽取所有研究对象的静脉血,从中提取基因组DNA及检测溶血卵磷脂、载脂蛋白B水平；①通过TaqMan (Applied Biosystems)探针法进行SNP基因型分析；②通过酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测溶血卵磷脂、载脂蛋白B水平：3、采用卡方检验进行基因型和等位基因在两组间分布的差异的比较分析；4、采用多分类Logistic回归分析探索ORMDL3基因多态性与哮喘危险因素的交互作用对儿童哮喘的影响；5、采用t检验分析哮喘组及对照组溶血卵磷脂及β载脂蛋白水平的差异,采用方差分析比较不同基因型之间卵磷脂及β载脂蛋白水平的差异。结果：1、ORMDL3基因SNP rs12603332与广东祖籍汉族儿童哮喘发病存在相关性,且CC基因型在哮喘病儿童中占据优势,而rs4378650与广东祖籍汉族儿童哮喘发病无明显相关性；2、ORMDL3基因SNP rs12603332 CC基因型与哮喘危险因素哮喘家族史(P=0.007, OR=1.845,95%CI=1.178-2.889)及呼吸道病毒感染史(P=0.007, OR =1.976,95%CI=1.206-3.235)有明显相关性,与其他危险因素未见明显相关性；3、ORMDL3基因SNP rs12603332 CC基因型、CT基因型、TT基因型均与哮喘家族史存在显著正交互作用,OR分别为22.644(95%CI=9.390-54.606)、 33.500 (95%　CI=7.839-143.157)、11.167 (95%CI=1.319-94.559);4、SNP　rs12603332 CC基因型、CT基因型、TT基因型均与呼吸道病毒感染史存在显著正交互作用,OR分别为32.476(95%CI=9.875-106.805)、12.667 (95%　CI=3.699-43.375)、7.917 (95%CI=0.909-68.945);5、哮喘组血清溶血卵磷脂、载脂蛋白B水平显著高于对照组,CC基因型的溶血卵磷脂、载脂蛋白B水平显著高于其余基因型。结论1、ORMDL3基因SNP rs12603332位点可能与广东祖籍儿童哮喘相关,ORMDL3基因SNP rs 4378650与广东祖籍儿童哮喘无明显相关性。2、ORMDL3基因SNP rs12603332的CC基因型为儿童哮喘发病的危险因素,CT基因型、TT基因型与儿童哮喘无明显相关性。3、在有哮喘家族史的哮喘患儿中ORMDL3基因SNP rs12603332的CC基因型出现频率更高,SNP rs12603332的CC基因型的哮喘患儿可能更容易受到呼吸道病毒的侵袭进而致哮喘。4、相比本课题所选其他的哮喘危险因素,ORMDL3基因SNP rs12603332与哮喘家族史及呼吸道病毒感染史更易共同作用导致广东祖籍儿童哮喘的发生。5、哮喘患儿血清Lyso-PC、apoB水平明显高于对照组正常儿童,说明Lyso-PC及apoB可能干预哮喘发生的病理过程。6、携带ORMDL3基因CC基因型的哮喘患者其Lyso-PC、apoB显著升高,提示血清中高Lyso-PC、apoB水平可能与ORMDL3基因SNP rs12603332共同作用导致广东祖籍儿童哮喘的发生,ORMDL3表达水平增高可能导致脂质代谢的紊乱进而引发哮喘。
【关键词】：ORMDL3基因 单核苷酸多态性 儿童哮喘 溶血卵磷脂 载脂蛋白B
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R725.6
【目录】：

• 摘要3-9
• ABSTRACT9-18
• 第一章 前言18-33
• 第二章 研究对象与方法33-39
• 一、研究对象33-34
• 二、研究方法34-37
• 三、研究内容37
• 四、数据处理和统计学分析方法37-39
• 第三章 结果与结论39-44
• 一、结果39-42
• 二、结论42-44
• 第四章 讨论44-53
• 一、儿童哮喘的流行病学44
• 二、儿童哮喘与易感基因44-47
• 三、ORMDL3基因与哮喘危险因素47-49
• 四、儿童哮喘与脂质的关系49-51
• 五、总结51-53
• 参考文献53-61
• 本研究的创新点61-62
• 本研究的不足之处62-63
• 攻读硕士期间发表论文63
• 致谢63-65

【参考文献】

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1 张有志,陈小东,张静,陈臻;呼吸道病毒感染诱导哮喘急性发作的临床分析[J];临床肺科杂志;2005年06期

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本文编号：894053