IL-17基因多态性与新疆地区中老年人群骨性关节炎易感性的关系

吴迎春 吕 刚 依力潘·凯赛尔 孙 辉

(新疆医科大学附属中医医院骨一科，新疆 乌鲁木齐 830000)

研究发现，遗传学因素在骨性关节炎发病中起到重要作用，白细胞介素(IL)-6、生长分化因子(GDF)-5等多种细胞因子的基因多态性与其易感性相关〔1〕。近年研究发现，IL-17在骨性关节炎发生、发展中具有重要影响〔2〕；通过微卫星分析显示，其易感基因位于染色体7p-13.4-q14，而IL-17A与IL-17F基因也位于该染色体位点〔3〕。IL-17A与IL-17F基因在遗传性学上具有较高的相似性，两者均表达多种趋化因子、细胞因子，提示其可能在调控作用方面具有重叠性〔4〕。本研究采用等位基因聚合酶链反应-单链构型多态性(PCR-sscp)检测骨性关节炎患者外周血IL-17A G-289A(rs3386824)和IL-17F T-8599(rs874891)基因多态性，探讨IL-17基因多态性与新疆地区老年人群骨性关节炎易感性的关系。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2012年1月至2017年1月在新疆医科大学附属中医医院骨科行全膝关节置换术的膝关节骨性关节炎患者400例为骨性关节炎组。均符合膝关节终末期骨性关节炎诊断标准；排除合并糖尿病、其他慢性炎症性疾病、肿瘤、感染及有糖皮质激素治疗史的患者。另取年龄、性别相匹配的健康志愿者260例为健康对照组。骨性关节炎组中男198例，女202例；年龄57～75〔平均(68.91±5.17)〕岁。对照组中男125例，女135例；年龄58～77〔平均(69.17±4.85)〕岁。两组性别构成比、年龄比较差异均无统计学意义(P>0.05)。本次研究已通过该院伦理委员会审批，入选对象均签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1基因组DNA提取 收取两组对象外周静脉血4 ml，3 000 r/min离心，静置10 min，收集Buffy层的白细胞聚团，使用QIAGEN DNA血液微型试剂盒(北京诺博莱德科技有限公司)提取基因组DNA。分光光度法获取DNA的纯度和浓度。

1.2.2PCR-sscp检测 检测基因组DNA中的IL-17A、IL-17F基因型。IL-17A(rs3386824)的引物序列：正义链5′-TTGTTCATTCTTACTTTTCTCCTGTACCA-3′，反义链5′-GGGGGTTACTCCAGTATCTTCTTAGTTC-3′。IL-17F T-8599(rs874891)的引物序列：正义链5′-CACATCCTTGAACCCGACGTAGTTAG-3′，反义链5′-TCACCTATACGTGGAGAATGACGTGT-3′。反应体系含cDNA 1 μl、引物1 μmol/L、dNTP 0.5 μmol/L、MgSO42 mmol/L，蒸馏水增加至10 μl，进行标准PCR扩增步骤。对混合反应物进行变性处理，共40个循环(95℃ 40 s变性，60℃ 30 s退火，72℃ 40 s延伸)，之后在72℃ 5 min最终扩增。将产物转入含甲酰胺/NaOH(1∶1)标本缓冲液中95℃变性5 min，将变性产物加入含200 g/L甘油的sscp凝胶(上海超研生物科技有限公司)中，电泳产物转移到Whatman滤纸上干燥，进行射线拍照，使用分析仪进行PCR产物测序。

1.3统计学方法 应用SPSS15.0软件，计数资料进行χ2检验，对组间差异有统计学意义的资料计算OR值和95%可信区间(CI)；基因频率在人群中分布情况进行Hardy-Weinberg(H-W)定律检验。

2 结 果

2.1IL-17A G-289A(rs3386824)基因多态性的基因型及等位基因分布情况 骨性关节炎组各基因型及等位基因分布频率与健康对照组之间差异均有统计学意义(P<0.01)，见表1。IL-17A G-289A基因型OR值分别为，AA：1.000(95%CI=1.000)，AG：1.873(95%CI=0.718～1.125)，GG：1.368(95%CI0.956～1.748)；IL-17A G-289A等位基因OR值分别为，A：1.714(95%CI=0.688～0.942)，G：1.358(95%CI=1.225～1.483)对基因频率在人群中分布情况进行H-W定律检验显示，骨性关节炎组基因遗传不平衡(P=0.000)，健康对照组基因遗传平衡(P=0.358)。

2.2不同性别IL-17A G-289A(rs3386824)基因多态性的基因型分布情况 根据受试者性别进一步分层分析，结果显示，骨性关节炎组与健康对照组的IL-17A G-289A基因多态性分布差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表1 IL-17A G-289A(rs3386824)基因型及等位基因分布情况〔n(%)〕

与健康对照组比较：1)P<0.01；下表同

2.3不同年龄段IL-17A G-289A(rs3386824)基因多态性的基因型分布情况 低年龄组中骨性关节炎组与健康对照组IL-17A G-289A基因型分布差异无统计学意义(P>0.05)；高年龄组中骨性关节炎组与健康对照组基因型分布差异有统计学意义(P<0.05)，其中OR值分别为，AA：1.000(95%CI=1.000)，AG：1.152(95%CI=0.845～1.418)，GG：1.957(95%CI=0.683～1.386)。见表3。

表2 不同性别IL-17A G-289A(rs3386824)基因型分布情况〔n(%)〕

表3 不同年龄段IL-17A G-289A(rs3386824)基因型分布情况〔n(%)〕

2.4IL-17F T-8599(rs874891)基因多态性的基因型及等位基因分布情况 骨性关节炎组各基因型及其等位基因分布频率与健康对照组之间差异均无统计学意义(P>0.05)，见表4。H-W定律检验显示，骨性关节炎组与健康对照组基因遗传不平衡(P=0.000，0.005)。

表4 IL-17F T-8599基因型及等位基因分布情况〔n(%)〕

3 讨 论

骨性关节炎是老年人群常见病之一，病因仍未明确。研究已发现骨性关节炎是一种复杂的关节软骨和滑膜的炎性疾病，炎性因子影响了软骨细胞的合成与代谢，在病情发展中起到重要的调控作用〔5〕。相关研究发现，体内IL-17A水平增加可引发关节软骨退行性病变，其在T细胞相关炎性反应中发挥关键作用，可诱发基质细胞分泌多种生长因子和炎性细胞因子，促进软骨退变、抑制软骨修复〔6〕。近年来研究发现，IL-17A可上调骨性关节炎软骨中一氧化氮(NO)、NO合酶(NOS)表达水平，诱发滑膜细胞、软骨细胞分泌IL-6、IL-1β等多种促炎细胞因子〔7〕；而在趋化反应中IL-17A上升水平是IL-17F的5倍〔8〕，且携带289A等位基因的健康人群T细胞受刺激生成的IL-17水平明显高于未携带289A等位基因的人群；同时，与289G等位基因相比，289A等位基因可刺激T细胞产生更高的虫荧光色酶活性〔9〕。

本研究结果提示新疆地区老年人群中IL-17A G-289A多态性与骨性关节炎易感性相关，阳性位点rs3386824等位基因G/A、G/G为骨性关节炎的高风险因素，而A/A为低风险因素，对该位点的等位基因进行筛查可用于65岁以上人群骨性关节炎患病风险的监测。

4 参考文献

1Brandon SC，Miller RH，Thelen DG，etal.Selective lateral muscle activation in moderate medial knee osteoarthritis subjects does not unload medial knee condyle〔J〕.J Biomech，2014；47(6)：1409-15.

2Oatis CA，Wolff EF，Lockard MA，etal.Correlations among measures of knee stiffness，gait performance and complaints in individuals with knee osteoarthritis〔J〕.Clin Biomech，2013；28(3)：306-11.

3杨渠平，范 宁，何仁建，等.膝关节骨性关节炎的性别差异及相关因素〔J〕.中国老年学杂志，2016；36(1)：144-6.

4Onur TS，Wu R，Chu S，etal.Joint instability and cartilage compression in a mouse model of posttraumatic osteoarthritis〔J〕.J Orthop Res，2014；32(2)：318-23.

5张 敏，孙 永，沈梅红，等.骨性关节炎非药物疗法研究近况〔J〕.中国老年学杂志，2016；36(22)：5739-57.

6马健良，王天理.针灸配合中药熏洗治疗膝关节骨性关节炎合并积液的疗效观察〔J〕.北华大学学报(自然科学版)，2012；13(3)：324-6.

7孟 飞.IL-6基因多态性与汉族人膝骨性关节炎易感性的关系〔D〕.青岛：青岛大学，2014.

8孙 波，宋玉国，王 华，等.类风湿关节炎患者关节液中IL-17的定量检测〔J〕.北华大学学报(自然科学版)，2014；15(5)：620-2.

9孙 蕾，梁佳元，毛 宁，等.辽宁省与日本流行北京基因型结核分枝杆菌基因的异同〔J〕.中国卫生工程学，2017；16(1)：7-10，13.