血红素加氧酶—1基因多态性对新生儿高胆红素血症的影响

王瑞 方小燕 刘杰波

[摘要] 目的 血紅素加氧酶（heme oxygenase， HO），其HO-1是分解亚铁血红素的重要限速酶，HO-1基因5端（GT）n二核苷酸长度多态性对HO-1基因转录具有调控作用，对胆红素生成有重要作用，也是导致新生儿高胆红素血症的重要因素。但在不同人群中，HO-1启动子基因型多态性对高胆红素血症的影响，结果却不尽相同。

[关键词] 血红素加氧酶-1；新生儿高胆红素血症；（GT）n重复序列；HO-1基因启动子

[中图分类号] R4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2018）02（a）-0196-03

Effect of Heme Oxygenase-1 Gene Polymorphism on Neonatal Hyperbilirubinemia

WANG Rui， FANG Xiao-yan， LIU Jie-bo

Department of Neonatology， Luohu District Peoples Hospital， Shenzhen， Guangdong Province， 518010 China

[Abstract] Heme oxygenase （HO）， HO-1 is an important rate-limiting enzyme in the decomposition of heme， HO-1 gene 5'-terminal（GT） n dinucleotide length polymorphism has a regulatory role in HO- 1 gene transcription， has an important role in bilirubin production， but also an important factor which leads to neonatal hyperbilirubinemia. However， in different people groups， HO-1 promoter genotype polymorphism on hyperbilirubinemia， the results are not the same.

[Key words] Heme oxygenase-1； Neonatal hyperbilirubinemia； （GT） n repeats； HO-1 gene promoter

新生儿高胆红素血症（neonatal hyperbilirubinemia） 是新生儿期一种很常见的疾病，是由于胆红素产生增加和（或）排泄减少所致。而亚洲人、印第安人的血清非结合胆红素的高峰值是白种人和黑种人的2倍，无论是在发达国家还是发展中国家，严重的新生儿高胆红素血症往往容易导致胆红素脑病，甚至是核黄疸[1-3]，且这两种疾病的发生率在亚洲人种的新生儿中较常见。过去的多年里，许多学者都研究过此类问题，证实基因和环境的多种因素均可引起血清胆红素升高。在胆红素代谢中，Organic anion trans porter 2 （OATP 2）基因可把血中过多的非结合胆红素转入肝细胞质中，由UDP-glucuronosyl-transferase 1A1（UGT1A1）基因将这些非结合胆红素转化成为结合胆红素，最终排入胆汁中。

1 HO-1的生理作用

Tenhunen在1968年首次描述了血红素加氧酶（heme oxygenase， HO）在代谢亚铁血红素方面的重要调控作用，此过程在细胞核中进行。HO有3种同工酶，HO-1、HO-2和HO-3，HO-1在组织中广泛分布，以脾脏为主；HO-2主要存在予脑和睾丸中；HO-3在组织中广泛存在，但对各催化反应的作用比较弱。HO-1编码在第22号染色体上（22q12），由32-KDa蛋白质组成，是胆红素生成过程的重要限速酶， 它通过一个耗能的过程将血红素代谢为胆红素， 同时释放一分子的一氧化碳和铁离子，HO-1 能够被多种因素诱导而表达增加，如血红素、热休克、缺血等。新生儿期由于红细胞裂解产生大量血红素， 所以新生儿HO-1表达亦会随之增加，在HO-1 表达减少或酶活性抑制时， 未氧化还原的血红素不会聚集体内， 而是由肝脏组织以原形经胆道系统排泄。

2 HO-1基因的多态性

研究显示在HO-1基因5端区域有3种多态性，分别是两个单核苷酸多态性（g.-1135G>A 和g.-413A>T.）和（GT）n重复序列长度多态性，目前暂无研究发现g.-1135G>A 多态性与新生儿高胆红素血症之间存在相关性，g.-413A>T和（GT）n重复序列的多态性可调控HO-1基因启动子的活性，从而产生较多的胆红素，用荧光素酶基因检测方法得知，g.-413A>T多态性可使启动子的活性增强8倍，虽然这一调控的具体过程仍不清楚，但有学者发现，g.-413A>T多态性与新生儿高胆红素血症之间不存在相关性[4]。

HO-1基因启动子中（GT）n二核苷酸重复序列里，编码从12到40串联重复序列具有调控HO-1基因转录的作用，（GT）n重复序列长度的多态性与HO-1基因表达相关联，也与其他的许多疾病的发生有关。有学者发现，（GT）n重复序列长度多态性对胆红素生成有重要作用，也是导致新生儿高胆红素血症的重要因素。

3 （GT）n重复序列长度多态性与新生儿高胆红素血症的联系

目前，已有多篇文献阐明了（GT）n重复序列长度多态性与新生儿高胆红素血症的联系，但结果却不尽相同。Tiwari等人[4]研究印度北部200例新生儿的基因型，发现携带短等位基因（<20 GT重复序列）的新生儿发生高胆红素血症的风险是携带长等位基因（>29 GT重复序列）新生儿的5倍，也证实短等位基因（GT）n重复序列能使HO-1基因启动子活性增强，从而产生更多的胆红素，更短的（GT）n重复序列是导致新生儿高胆红素血症的独立危险因素。Weng[5]研究444例台湾的新生儿，发现短等位基因（GT）n重复序列在患有高胆红素血症的新生儿HO-1基因启动子中分布更广泛（P<0.001），携带短等位基因（GT）n重复序列的HO-1基因启动子是导致新生儿高胆红素血症的重要的危险因素（RR：2.19；95%CI： 1.53～3.13， P<0.001）。

多研究显示，携带短等位基因（GT）n重复序列的成人，亦会增强HO-1基因的表达，加强亚铁血红素的代谢，产生更多的胆红素，Selma等人[6]研究了211例印度成人，年龄在20～55岁，发现在印度成人中，HO-1基因启动子的（GT）n重复序列数是从11到39，HO-1基因启动子的短等位基因（GT）n重复序列是导致高胆红素血症遗传的危险因素。然而，这一结论在不同人群中并不完全一致，Lin[7]分析了502例哈萨克族、769例维吾尔族和789汉族的HO-1启动子基因的（GT）n重复序列与胆红素水平有相关性，发现这种相关性只出现在维吾尔族人里，推测导致这一结果可能与种族有关。

Kanai研究了122例日本新生儿，测定了HO-1基因的启动子和所有编码区的序列，发现启动子的（GT）n重复序列可调控HO-1基因的转录，但与新生儿高胆红素血症无相关性（P<0.001），因此，HO-1基因的（GT）n重复序列并不是导致日本新生儿高胆红素血症的直接原因。Katayama[8]同样研究了108例日本新生儿，却发现患有高胆红素血症的新生儿，其HO-1基因启动子中携带短等位基因（GT）n重复序列的频率更多（P=0.015），短等位基因（GT）n重复序列的HO-1基因启动子与新生儿高胆红素血症之间显著相关（OR： 3.1； 95% CI：1.03～9.53）。Zhou[9]分析了苏州地区988例中国新生儿，发现（GT）n重复序列基因型与高胆红素血症之间无相关性，与Kanai研究结论相同，（GT）n重复序列可导致高胆红素血症的持续时间延长，与Bozkaya[10]結论一致，并推测短等位基因（GT）n重复序列可能在溶血方面发挥作用。

Bozkaya[10]研究了152例土耳其新生儿，发现HO-1启动子等位基因的长度，在血清总胆红素水平>12.9 mg/dL和健康新生儿之间无显著差异，但发现有短等位基因（GT）n重复序列的HO-1基因启动子可导致高胆红素血症的持续时间延长。Kaplan等人[11]收集了168例以色列新生儿血清标本，发现HO-1基因启动子里（GT）n重复序列的长度对亚铁血红素的代谢和出生第3天血清总胆红素的水平均无调节作用，无论患儿是否合并有G6PD缺乏。

以上各研究学者的研究中，对（GT）n重复序列的短、中、长等位基因的定义都是任意的，而无统一标准，证实了HO-1基因启动子（GT）n重复序列<25，可增强HO-1酶的活性，从而增加亚铁血色素的分解，产生更多的胆红素。有学者[12]对淋巴细胞细胞株分析发现，短的（GT）n重复序列是通过增强HO-1 mRNA的表达，增强酶的活性，能产生更多的胆红素。

4 结语

HO-1基因启动子的（GT）n重复序列多态性对胆红素生成有重要作用，也是导致新生儿高胆红素血症的重要因素，其分布与种族相关，抑制HO-1的表达或者其酶的活性，可以减少胆红素的生成，用脂质体转染法将siRNA转染入人肝脏细胞株HL-7702，可特异性下调HO-1基因的表达， 减少HO-1的产量从而降低胆红素的产生，RNA干扰技术有可能成为降低新生儿高胆红素血症和胆红素中毒性脑病发生的一种候选方法，但目前尚无临床试验。精确的分割、定义（GT）n重复序列的短、中、长等位基因，才能明确HO-1基因启动子（GT）n重复序列与新生儿高胆红素血症之间的相关性。此外，我国是个地域辽阔、人口众多、多民族的国家，HO-1基因启动子（GT）n重复序列在我国南方地区人群中分布比例以及与新生儿高胆红素血症的相关性，目前尚未有定论，仍需要进一步的研究证实。

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（收稿日期：2017-11-09）