SERPINE2基因rs3795987位点基因多态性与新疆汉族、维吾尔族慢性阻塞性肺疾病的相关性研究

刘北林+张俣+王利平

[摘要] 目的 研究新疆维吾尔自治区汉族和维吾尔族人群的丝氨酸蛋白酶抑制剂-2（SERPINE2）rs3795987位点的基因多态性与慢性阻塞性肺疾病（COPD）之间的相关性。 方法 本研究采用病例对照研究，选取2015年1～12月新疆医科大学第五附属医院呼吸科收治的汉族、维吾尔族COPD患者各88例作为病例组，同期汉族、维吾尔族体检健康者各100例为对照组。利用聚合酶链式反应对入选样本人群SERPINE2基因rs3795987位点进行基因型测序，并对结果进行相关统计学分析。 结果 ①新疆汉族与维吾尔族COPD患者的rs3795987位点基因型分布差异有统计学意义（P < 0.05）。②新疆汉族与维吾尔族rs3795987位点不同基因型与COPD易感性之间差异无统计学意义（P > 0.05）。 结论 新疆地区汉族和维吾尔族人群的丝氨酸蛋白酶抑制剂-2基因rs3795987位点基因多态性与COPD的发生无明显相关性。

[关键词] SERPINE2；慢性阻塞性肺疾病；基因多态性；病例对照研究

[中图分类号] R563 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2018）01（b）-0023-04

[Abstract] Objective To investigate the correlation between the gene polymorphism of serine protease inhibitor -2 （SERPINE2） rs3795987 site and chronic obstructive pulmonary disease （COPD） in Han and Uighur nationality in Xinjiang Uygur Autonomous Region. Methods Case-control studies were used in this study. From January to December in 2015， 88 Han and Uighur nationality COPD patients which were treated in the Department of Respiratory Diseases ofthe Fifth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University were separately selected as the COPD group. Meanwhile， 100 Han and Uighur nationality health people were separately selected as the control group. Genotype sequencing of SERPINE2 gene rs3795987 was performed by polymerase chain reaction， and results were analyzed statistically. Results ①There were statistically significant differences in the distribution of rs3795987 site in the patients with COPD in the Han and Uighur nationality in Xinjiang region （P < 0.05）. ②There was no statistically significant difference between different genotypes of rs3795987 sites and COPD susceptibility between the Han and Uighur nationality in Xinjiang region（P > 0.05）. Conclusion The gene polymorphism of SERPINE2 rs3795987 site and the occurrence of COPD in Han and Uighur nationality in Xinjiang region have no significant correlation.

[Key words] SERPINE2； Chronic obstructive pulmonary disease； Gene polymorphism； Case-control study

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是全球第四位的死亡原因，已成為影响人类健康的重要公共卫生问题[1-2]。严重的a1-抗胰蛋白酶（a1-AT）缺乏已确定是与COPD相关的遗传因素[3]，SERPINE2与a1-AT同属于SERPINE家族，研究发现SERPINE2在小鼠肺发育过程中呈高表达，SERPINE2基因与COPD有一定的相关性[4-10]；但也有学者发现SERPINE2基因与慢阻肺COPD的发生无明显相关性[11-12]，故SERPINE2基因在COPD的发病机制中可能与种族差异性有关。新疆地区流行病学调查显示COPD患病人群中维吾尔族患病率要高于同区域其他民族[13-15]，目前有关SERPINE2基因多态性与新疆不同民族人群COPD易感性的研究较少，本研究通过检测新疆汉族、维吾尔族以及健康人群的SERPINE2基因rs3795987位点基因多态性，探讨其与COPD易感性的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年1～12月在新疆医科大学第五附属医院（以下简称“我院”）呼吸科治疗的汉族、维吾尔族的COPD患者各88例，COPD诊断以中华医学会呼吸病学分会COPD学组修订的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》[1]为诊断标准。选取同一时期我院汉族、维吾尔族体检健康者各100例为对照组。病例组和对照组对象均经过体格检查、X线胸片、胸部CT等检查，除外支气管哮喘、肺结核、肺间质纤维化等呼吸系统疾病，并除外各系统肿瘤等疾病。入选对象均签署知情同意书。endprint

1.2 仪器与试剂

Veriti 96well PCR仪、3730xl测序仪均系美国ABI公司生产；引物、Pfu DNA Polymerase高温聚合酶、DNA提取采用的SK8224试剂盒等均由生工生物工程（上海）股份有限公司提供。

1.3 基因组DNA的提取

受试者均采取3 mL外周静脉血，血样用EDTA抗凝，-80℃的冰箱中保存备用，按照美国Omega公司E.Z.N.A.SE Blood DNA试剂盒说明书方法提取DNA，将提取后的DNA置于-80℃冰箱保存备用。

1.4 目的DAN片段的聚合酶链式反应（PCR）

1.4.1 引物的设计 引物由生工生物工程（上海）股份有限公司提供，探针由美国ABI公司提供。rs3795987上游引物为：5′-TTGAAGTGCCTTTTGTTAC-3′，下游产物为：5′-TTGAACCCTGGAGTCTAAC-3′，片段长度为194 bp。

1.4.2 目的基因片段PCR扩增 PCR反应体系的总体积为25 μL，基因组DNA模板1 μL，上、下游引物各0.5 μL，dNTP 10 mmol/L 0.5 μL，Taq Buffer 2.5 μL，Taq酶5 U/μL 0.2 μL，ddH2O 20 μL。扩增条件：首先在95°C的温度下预变性3 min，其次在94°C的温度下变性30 s，退火30 s，退火温度为58℃，然后在72℃的温度下延伸30～60 s，一共循环35次，最后在72℃的温度下终末修复延伸10 min。

1.5 基因多态性分析

限制性片段长度多态性-聚合酶链反应（PCR-RFLP）检测SERPINE2基因单核苷酸多态性（SNP）位点，用PCR仪进行扩增后，取9 μL的扩增产物，放于1.5%TAE琼脂糖凝胶中进行电泳，紫外透视仪上观察电泳条带，判断基因型。

1.6 统计学方法

采用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验；多因素分析采用Logistic逐步回归以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 COPD组和对照组基本资料比较

汉族两组研究人群性别、年龄、吸烟指数（SI）、体重指数（BMI）、FEV1/FVC、FEV1%比较，差异有高度统计学意义（P < 0.01）；维吾尔族两组研究人群的SI、FEV1/FVC、FEV1%比较，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。见表1。

为进一步分析COPD的危险因素，将性别、年龄、SI、BMI纳入单因素Logistic回归模型。结果显示，在汉族人群中，高龄（OR=0.93，95%CI：0.907～0.956）、男性（OR=2.34，95%CI：1.298～4.218）、低BMI（OR=1.15， 95%CI：1.050～1.273）、高SI（OR=0.999，95%CI：0.998～1.000）是COPD的独立危险因素（P < 0.05）；在维吾尔族人群中，低FEV1%（OR=3.390，95%CI：1.447～7.942）是COPD的独立危险因素（P < 0.05）。为控制混杂因素对结果的干扰，将上述因素纳入多因素Logistic回归模型，结果表明，高龄（OR=1.07，95%CI：1.044～1.103）、低BMI（OR=0.86，95%CI：0.776～0.948）是汉族人群COPD的独立危险因素（P < 0.05），低FEV1%（OR=0.28， 95% CI：0.111～0.714）是维吾尔组人群COPD的独立危险因素（P < 0.05）。

2.2 PCR扩增及基因测序结果

SERPINE2基因rs3795987位点其存在三种不同的基因型：A/A、A/G、G/G型。见图1、图2。

2.3 SERPINE2基因rs3795879位點基因型及等位基因的分布情况

新疆汉族和维吾尔族COPD组和对照组分别进行Hardy-weinberg检验，均符合Hardy-weinberg遗传平衡定律。

汉族COPD组与对照组、维吾尔族COPD组与对照组人群rs3795879位点不同基因型分布频率比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）；COPD组中，汉族与维吾尔族的不同基因型分布差异有统计学意义（P < 0.05）；对照组中，汉族与维吾尔族不同基因型分布差异无统计学意义（P > 0.05）。见表2。

汉族COPD组与对照组、维吾尔族COPD组与对照组人群rs3795879位点等位基因频率的差异均无统计学意义（P > 0.05）；COPD组中，汉族与维吾尔族等位基因频率差异无统计学意义（P > 0.05）；对照组中，汉族与维吾尔族等位基因频率差异无统计学意义（P > 0.05）。见表3。

2.4 SERPINE2基因rs3795879位点基因多态性与COPD易感性分析

汉族、维吾尔族人群中，rs3795879位点不同基因型与COPD易感性的差异无统计学意义（P > 0.05）。见表4。

3 讨论

COPD发病是遗传与环境因素共同作用的结果，不同经济、文化和环境等因素的影响可能导致不同民族COPD发病率存在差异。研究发现，新疆喀什地区维吾尔族COPD患病率高于同地区其他民族，老年维吾尔族COPD的患病率高达22.8%[13-15]，故新疆地区COPD发病可能与基因多态性具有相关性。

本研究检测了新疆汉族和维吾尔族人群SERP?INE2基因rs3795879位点的基因型及等位基因。研究结果表明：新疆汉族和维吾尔族人群SERPINE2基因rs3795879位点的GG基因型最高、AA基因型最低，G等位基因频率比A等位基因频率高，但COPD的患病与该位点的基因型分布间差异无统计学意义（P > 0.05），提示新疆乌鲁木齐地区汉族、维吾尔族SERPI?NE2基因rs3795879位点可能与COPD的易感性无相关性，与既往研究结果一致[16-19]。其原因可能是由于受生活环境和种族差异影响，造成SERPINE2基因多态性在不同种族间得出不同结论；另一方面SERPIN?E2可能是一个潜在的易感基因，尚不能确定是一个与COPD显著相关的候选基因，一种基因位点检测尚不能体现其复杂的发病机制。endprint

本研究对患者基本临床资料分析发现，新疆汉族人群中的男性、吸烟、高BMI值和高龄都是COPD的危险因素，这与其他研究者所做的研究结果一致[20]，但多因素Logistic回归分析结果表明上述因素都并非COPD发生的独立危险因素，考虑吸烟与宿主因素可能存在交互作用，有研究发现仅10%～20%吸烟者发展为有症状的COPD，提示不同个体对香烟损伤易感性存在差异，与遗传因素有关。本研究中SI不是新疆维吾尔族COPD的危险因素，也进一步提示维吾尔族COPD发病可能与遗传相关。

值得注意的是，本次研究的样本量有限，结果可能存在偏差，后续研究可进一步扩大样本量；其次，本研究未能考虑基因与环境因素的交互作用，之后可通过干预实验研究分析；最后，本次研究只检测了SERP?INE2基因的一个位点，未来可以对SERPINE2基因的其他家系进行研究，通过析因设计来分析SERPINE2基因多态性和慢阻肺易感性之间的相关性。总之，在不同种族人群间的差异性及其与慢阻肺的关联性仍值得探讨。

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（收稿日期：2017-08-31 本文編辑：李岳泽）endprint