修回日期: 2014-04-08
接受日期: 2014-04-17
在线出版日期: 2014-06-18
目的: 探讨五羟色胺受体3(5-hydroxytryptamine-3 receptor, 5-HTR3)的亚型HTR3E基因非翻译区多态性与中国女性IBS-D的发生及肠道症状的关联.
方法: 采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性分析(polymerase chain reaction- restriction fragment length polymorphism, PCR-RFLP)对294例IBS-D女性患者与300例健康对照者HTR3E基因3'端非翻译区c.*76G>A(rs62625044)进行研究.
结果: 女性患者c.*76G>A多态性位点GA基因型(χ2 = 6.362, P = 0.012)和A等位基因(χ2 = 5.970, P = 0.015)的频率较正常对照均显著升高(P<0.05), GA基因型患者较GG基因型排便频率更高(χ2 = 7.68, P = 0.021), 两组患者排便性状也存在很大差异(χ2 = 6.225, P = 0.044).
结论: HTR3E的GA基因型和A等位基因可能是中国IBS-D女性患者的易感因素之一; GA基因型的患者较GG基因型肠道症状更加
严重.
核心提示: 五羟色胺3E受体亚型(5-hydroxytryptamine-3 E receptor)的GA基因型和A等位基因可能是我国腹泻型肠易激综合征(diarrhea-predominant irritable bowel syndrome)女性患者的易感因素之一; GA基因型的患者较GG基因型肠道症状更加严重. 可能与等位基因A所引起的与microRNA-510结合障碍而导致的靶基因的蛋白表达增高有关.
引文著录: 张瑜, 廖月霞, 陶文华, 李瑶瑶, 郝臻凤, 卜平. HTR3E基因多态性与中国女性IBS-D的发生及肠道症状的关联. 世界华人消化杂志 2014; 22(17): 2503-2507
Revised: April 8, 2014
Accepted: April 17, 2014
Published online: June 18, 2014
AIM: To investigate the relationship between 5-hydroxytryptamine-3 E receptor (HTR3E) gene polymorphism and intestinal symptoms of diarrhea-predominant irritable bowel syndrome (IBS-D) in Chinese women.
METHODS: Polymerase chain reaction (PCR)-restriction fragment length polymorphism (RFLP) technique was used to detect the 3'UTR variant c.*76G>A of the HTR3E gene in 300 healthy female subjects and 294 female IBS-D patients.
RESULTS: There were significant differences between the IBS-D patients and controls in the frequencies of the GA genotype (χ2 = 6.362, P = 0.012) and the A allele (χ2 = 5.970, P = 0.015). Compared with the GG genotype of HTR3E, the patients with GA genotype had a higher frequency of defecation (χ2 = 7.68, P = 0.021) and more serious stool form (χ2 = 6.225, P = 0.044).
CONCLUSION: The GA genetype of HTR3E might be an important predisposing factor for IBS-D in Chinese females and might contribute to the deterioration of the intestinal symptoms.
- Citation: Zhang Y, Liao YX, Tao WH, Li YY, Hao ZF, Bo P. Association between HTR3E gene polymorphism and intestinal symptoms of diarrhea-predominant irritable bowel syndrome in Chinese women. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2014; 22(17): 2503-2507
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v22/i17/2503.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v22.i17.2503
肠易激综合征(irritable bowel syndrome, IBS)是一种常见的, 以慢性腹痛、腹胀和肠道习惯改变为特征的功能性胃肠病[1]. 文献资料显示欧洲IBS的发病率为2.5%-22%, 美国为7%-15%, 亚洲和其他发展中国家的发病率也普遍上升[2,3]. 周小玲等[4]报道, 中国青少年IBS的发生率约为6.7%. 在所有的IBS亚型中, IBS-D为最常见的一种[5]. 在IBS-D的机制研究中, 5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)及其受体是研究的热点, 5-HTR3作为5-HT的受体之一已经被证实在肠道感觉功能中发挥重要的作用[6]. 目前研究表明HTR3E作为5-HTR3的5种亚型之一只在胃肠组织中表达[7,8], 表明HTR3E受体亚型可能在人胃肠道5-HT3受体的形成和功能中起特殊作用. 英国遗传研究发现HTR3E基因的c.*76G>A(rs62625044)可能与女性IBS-D的易感性有关[9], 但HTR3E(rs62625044)与我国IBS-D患者的关联尚未见报道. 作者主要研究该SNP与中国女性IBS-D的关联以及对患者肠道症状的影响.
收集2010-04/2012-03扬州大学医学院附属苏北人民医院等5家医院门诊女性病例294例, 年龄18-71岁. 所有患者均常规抽血检测生化未见异常; 肠道内镜检查未见异常. 健康对照选自上述医院的健康体检女性300例. 对照组年龄、性别、体型等一般资料与病例组相匹配, 所有入组对象进行问卷调查并且抽血前未服用任何药物. IBS-D诊断标准: 采用罗马Ⅲ标准[10].
1.2.1 问卷调查: 根据疾病的特点结合文献资料自制量表, 包括一般情况: 年龄、民族、职业等. 肠道症状特点: 通常的排便频率(3-4次/d, 5-6次/d, ≥6次/d)、排便时间(≤10 min、10-20 min、≥20 min)、通常的排便形式(水样便、片状或糊状、成形软便)、排便急迫感和不完全感(没有或偶尔、经常、总是)以及腹痛程度(没有或偶尔、经常、总是).
1.2.2 DNA的提取: 所有参与者入组当天抽取5 mL全血于15 mL的含有EDTA-Na2抗凝剂的离心管中混匀, 置于-20 ℃的冰箱内保存, l wk内提取基因组DNA, 采用的是TIANGEN公司血液基因组DNA提取试剂盒.
1.2.3 基因分型: 设计HTR3E 3'UTR引物, 上游: 5'-CGT CATATG CCT CTG GAA CA-3', 下游: 5'-ATA GGC GTG AAC CAC TGC AC-3', 交由上海生工生物工程公司合成, 浓度5 μmol/L. 加2×Taq PCR Master Mix 10 μL, 上下游引物各1 μL, 取模板DNA 2 μL, 最后加ddH2O至PCR反应总体积为20 μL. 采用降式PCR, 条件为94 ℃预变性2 min, (94 ℃ 30 s, 68 ℃ 30 s, 72 ℃ 30 s)×5 cycle, (94 ℃ 30 s, 64 ℃ 30 s, 72 ℃ 30 s)×5 cycle, (94 ℃ 30 s, 60 ℃ 30 s, 72 ℃ 30 s)×25 cycle, 72 ℃延伸5 min进入4 ℃. 产物检测用1.5%琼脂糖凝胶, 90 V电压电泳40 min, 溴乙锭染色, 凝胶成像仪照相, 目的基因的片段为397 bp. 后用限制性内切酶Hpy188Ⅲ进行酶切分型, 体系20 µL, 其中10×NEB 2 µL, 酶0.5 µL, 100×BSA 0.2 µL, PCR产物3 µL, 最后加ddH2O至20 µL, 37 ℃消化12 h. 取10 µL酶切产物电泳, 用2.5%琼脂糖凝胶, 70 V电压, 80 min. 随机抽取送测序验证.
统计学处理 所有数据采用SPSS11.0软件处理. 所有研究对象的人口学资料的分析用χ2检验, Hardy-Weinberg(H-W)平衡检验采用χ2检验, 基因型和等位基因片段频率以%表示, 差异显著性比较用χ2检验. P<0.05为差异具有统计学意义.
统计结果表明在年龄、职业和种族分布等一般资料上IBS-D组和健康对照组无显著性差异(P>0.05)(表1).
| 分组 | n | 年龄(岁) | 职业 | 种族 | |||||
| 18-30 | 31-45 | 46-60 | 61-71 | 脑力 | 体力 | 汉族 | 其他 | ||
| IBS-D | 294 | 115(39.1) | 92(31.3) | 78(26.5) | 9(3.1) | 202(68.7) | 92(31.3) | 287(97.6) | 7(2.4) |
| 对照 | 300 | 111(37.0) | 89(29.7) | 88(29.3) | 12(4.0) | 222(74.0) | 78(26.0) | 294(98.0) | 6(2.0) |
| χ2 | 1.091 | 2.036 | 0.101 | ||||||
| P值 | 0.779 | 0.154 | 0.751 | ||||||
经过酶切电泳, HTR3E分为GG型(298 bp)和GA型(344, 298 bp), 经测序验证后对HTR3E基因3'UTR c.*76G>A多态性位点基因型分布和等位基因频率进行分析如表2. 结果表明, IBS-D组GA基因型频率较对照组显著升高(P<0.01), IBS-D患者A等位基因的频率较对照组显著升高(P<0.05).
| 分组 | n | 女性基因型 | 女性等位基因 | |||
| G/G | G/A | A/A | G | A | ||
| IBS-D | 294 | 250(85) | 44(15) | 0(0) | 544(93) | 44(7) |
| 对照 | 300 | 275(93) | 25(7) | 0(0) | 575(96) | 25(4) |
| χ2 | 6.362 | 5.970 | ||||
| P值 | 0.012 | 0.015 | ||||
应用拟合优度χ2检验, 病例组和对照组的基因型频率分布均符合H-W遗传平衡(P>0.05).
从统计结果来看, GA组的患者排便频率较GG组更高(χ2 = 7.68, P = 0.021), 79.5%的GA型患者每天排便达5次以上; GA组患者较GG组排便性状也存在很大差异(χ2 = 6.225, P = 0.044), 31.8%和45.5%的GA型患者排便性状都成水样便或糊状便, 而GG型患者大便不成形, 成水样或糊状的分别只占28%和30.4%. 在排便时间的长短, 排便急迫感和不尽感以及腹痛程度上来看, 两者无显著性差异(P>0.05)(表3).
| 分组/基因型 | HTR3E | χ2 | P值 | |
| GA | GG | |||
| n | 44 | 250 | ||
| 排便频率(次/d) | 7.68 | 0.021 | ||
| 3-4 | 9(20.5) | 97(38.8) | ||
| 5-6 | 25(56.8) | 125(50) | ||
| ≥6 | 10(22.7) | 28(11.2) | ||
| 排便时间(min) | 2.481 | 0.289 | ||
| ≤10 | 27(61.4) | 122(48.8) | ||
| 10-20 | 9(20.5) | 74(29.6) | ||
| ≥20 | 8(18.1) | 54(21.6) | ||
| 排便形状 | 6.225 | 0.044 | ||
| 水样便 | 14(31.8) | 70(28) | ||
| 片状、糊状便 | 20(45.5) | 76(30.4) | ||
| 成形软便 | 10(22.7) | 104(41.6) | ||
| 排便急迫感和不尽感 | 4.623 | 0.099 | ||
| 没有或偶尔 | 6(13.6) | 51(47.8) | ||
| 经常 | 21(47.7) | 140(22.2) | ||
| 总是 | 17(38.6) | 59(30) | ||
| 腹痛程度 | 0.644 | 0.725 | ||
| 没有或偶尔 | 13(29.5) | 79(31.6) | ||
| 经常 | 23(52.3) | 13(54.8) | ||
| 总是 | 8(18.2) | 34(13.6) | ||
IBS是一种常见的功能性胃肠病, 在英国, IBS-D影响了3%的普通人群的正常生活, 并且占据了胃肠病门诊量的20%[11]. 虽然IBS-D不会导致像肠癌一样的严重疾病, 但是多数罹患人群必须通过应激的管理、饮食的控制等等来避免腹泻、腹痛的发生, 使得生活质量严重下降, 失业率严重上升, 增加了巨额医疗花费. 但目前病因和发病机制尚未明确, 成为有待解决的问题[12-14].
5-HT3受体目前分为5种亚型, HTR3A作为其中的一种亚型在5-HT3受体功能的形成中起关键性的作用, 他与HTR3B、HTR3C一样广泛表达于外周和中枢神经系统, 而HTR3D少量表达于中枢, 主要在胃肠道表达[15], 只有HTR3E只在胃肠道中表达[7,8], 这表明HTR3E受体亚型可能在人胃肠道5-HT3受体的形成和功能中起着特殊的作用. 英国遗传研究发现, 5-HT3受体亚型HTR3A受体变异型基因c.-42C>T (rsl062613)和HTR3E受体变异型基因c.*76G>A(rs62625044)可能与女性IBS-D的易感性有关[9], 但在德国人群中HTR3A(rsl062613)与IBS-D易感性的关联没有得到证实, 可能与种族和遗传特性不同有关. 在中国女性人群中, 这种受体变异性基因与IBS及其亚型是否存在关联目前尚未见报道. 我们的研究与Kapeller等[9]对英国人群的研究结果相似, 与英国人群相比, 我国IBS-D女性患者GA基因型与IBS-D的相关性更加密切, 说明我国女性IBS-D的发生和流行可能与HTR3E的3'UTR(rs62625044)多态性位点等位基因A所决定的遗传易感素质密切相关.
从不同基因型女性IBS-D患者肠道症状的分析结果来看, GA基因型的患者排便频率较GG组更高, 两组人群排便性状也存在很大差异, 但在排便时间的长短, 排便急迫感和不尽感以及腹痛程度上来看, 两组人群无显著性差异. 也就是说GA基因型患者较GG基因型患者可能有更加严重的肠道症状, 但仍然需要大样本的统计数据来验证, 而GA基因型的这种肠道现象可能与GA基因型患者的等位基因A所引起的与microRNA-510结合障碍而导致的靶基因的蛋白表达增高有关[9], 但具体的机制还需要进一步的实验验证.
五羟色胺3E受体亚型(5-hydroxytryptamine-3 E receptor, HTR3E)作为五羟色胺受体3(5-hydroxytryptamine-3 receptor, 5-HTR3)的亚型之一只在胃肠组织中表达, 英国遗传研究发现HTR3E基因的c.*76G>A(rs62625044)可能与女性腹泻型肠易激综合征(diarrhea-predominant irritable bowel syndrome, IBS-D)的易感性有关, 但其与我国IBS-D的关联尚未见报道. 作者主要研究该单核苷酸的多态性(single nucleotide polymorphisms, SNP)与中国女性IBS-D的关联以及对患者肠道症状影响.
袁建业, 副研究员, 上海中医药大学附属龙华医院/脾胃病研究所
在IBS-D的机制研究中, 5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)及其受体是研究的热点. 近年5-HT3受体的五种亚型的分布和功能的研究日趋热门.
Kapeller等研究证实5-HT3受体亚型HTR3A受体变异型基因c.-42C>T (rsl062613)和HTR3E受体变异型基因c.*76G>A(rs62625044)可能与英国女性IBS-D的易感性有关.
本研究国内首次运用PCR-RFLP方法证实HTR3E的GA基因型和A等位基因可能是我国IBS-D女性患者的易感因素之一; GA基因型的患者较GG基因型肠道症状更加严重, 为IBS-D的机制研究提供了新的思路与方向.
先前未见关于中国女性HTR3E c.*76G>A(rs62625044)基因多态性与IBS-D关系的文献报道, 本研究进行了有益的探索.
编辑:郭鹏 电编:鲁亚静
| 1. | Agrawal A, Whorwell PJ. Irritable bowel syndrome: diagnosis and management. BMJ. 2006;332:280-283. [PubMed] [DOI] |
| 2. | Scanu AM, Bull TJ, Cannas S, Sanderson JD, Sechi LA, Dettori G, Zanetti S, Hermon-Taylor J. Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis infection in cases of irritable bowel syndrome and comparison with Crohn's disease and Johne's disease: common neural and immune pathogenicities. J Clin Microbiol. 2007;45:3883-3890. [PubMed] [DOI] |
| 3. | Lee OY. Prevalence and risk factors of irritable bowel syndrome in Asia. J Neurogastroenterol Motil. 2010;16:5-7. [PubMed] [DOI] |
| 5. | Olden KW. Targeted therapies for diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Clin Exp Gastroenterol. 2012;5:69-100. [PubMed] [DOI] |
| 6. | Gershon MD. Nerves, reflexes, and the enteric nervous system: pathogenesis of the irritable bowel syndrome. J Clin Gastroenterol. 2005;39:S184-S193. [PubMed] [DOI] |
| 7. | Niesler B, Frank B, Kapeller J, Rappold GA. Cloning, physical mapping and expression analysis of the human 5-HT3 serotonin receptor-like genes HTR3C, HTR3D and HTR3E. Gene. 2003;310:101-111. [PubMed] |
| 8. | Karnovsky AM, Gotow LF, McKinley DD, Piechan JL, Ruble CL, Mills CJ, Schellin KA, Slightom JL, Fitzgerald LR, Benjamin CW. A cluster of novel serotonin receptor 3-like genes on human chromosome 3. Gene. 2003;319:137-148. [PubMed] [DOI] |
| 9. | Kapeller J, Houghton LA, Mönnikes H, Walstab J, Möller D, Bönisch H, Burwinkel B, Autschbach F, Funke B, Lasitschka F. First evidence for an association of a functional variant in the microRNA-510 target site of the serotonin receptor-type 3E gene with diarrhea predominant irritable bowel syndrome. Hum Mol Genet. 2008;17:2967-2977. [PubMed] [DOI] |
| 10. | Drossman DA. The functional gastrointestinal disorders and the Rome III process. Gastroenterology. 2006;130:1377-1390. [PubMed] [DOI] |
| 11. | Tillisch K, Labus JS, Naliboff BD, Bolus R, Shetzline M, Mayer EA, Chang L. Characterization of the alternating bowel habit subtype in patients with irritable bowel syndrome. Am J Gastroenterol. 2005;100:896-904. [PubMed] [DOI] |
| 12. | Camilleri M, Williams DE. Economic burden of irritable bowel syndrome. Proposed strategies to control expenditures. Pharmacoeconomics. 2000;17:331-338. [PubMed] [DOI] |
| 13. | De Giorgio R, Barbara G, Stanghellini V, Cremon C, Salvioli B, De Ponti F, Corinaldesi R. Diagnosis and therapy of irritable bowel syndrome. Aliment Pharmacol Ther. 2004;20 Suppl 2:10-22. [PubMed] [DOI] |
| 14. | Garsed K, Chernova J, Hastings M, Lam C, Marciani L, Singh G, Henry A, Hall I, Whorwell P, Spiller R. A randomised trial of ondansetron for the treatment of irritable bowel syndrome with diarrhoea. Gut. 2013; Dec 12. [Epub ahead of print]. [PubMed] [DOI] |
| 15. | Niesler B, Walstab J, Combrink S, Möller D, Kapeller J, Rietdorf J, Bönisch H, Göthert M, Rappold G, Brüss M. Characterization of the novel human serotonin receptor subunits 5-HT3C,5-HT3D, and 5-HT3E. Mol Pharmacol. 2007;72:8-17. [PubMed] [DOI] |