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GRIN1基因单核苷酸多态性与粤西地区汉族人群癫痫相关性研究

2024-08-01 59 上传者：管理员

摘要：目的探讨粤西地区汉族人群谷氨酸受体离子化NMDA1受体基因(GRIN1)多态性与癫痫易感性及耐药性的相关性。方法纳入癫痫患者200例(病例组)和健康成人200例(对照组),抽取外周静脉血提取全基因组DNA,检测GRIN1基因的rs2301363和rs11146020位点基因多态性，其中病例组进一步分为耐药组(52例)和非耐药组(148例),比较各组间GRIN1基因rs2301363和rs11146020位点基因型及等位基因频率分布的差异。结果病例组与对照组的GRIN1基因rs2301363、rs11146020的基因型及等位基因频率分布均存在显著差异，差异有统计学意义(P<0.05);病例组GRIN1基因rs2301363位点TT和CT基因型频率明显高于对照组，相比CC基因型，TT、CT基因型增加癫痫发病的风险性(OR>1)。病例组GRIN1基因rs11146020位点AG和AA基因型频率明显高于对照组，相比GG基因型，AG和AA基因型增加癫痫发病的风险性(OR>1)。耐药组与非耐药组GRIN1基因2个位点基因型和等位基因频率分布比较，差异无统计学意义(P>0.05)。结论 GRIN1基因rs2301363和rs11146020位点多态性与癫痫的易感性有关，而与癫痫耐药性无关。

关键词：
GRIN1基因
单核苷酸多态性
易感性
癫痫
耐药性
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癫痫是一种由不同原因引起的大脑神经元异常放电中枢神经功能失调综合征。目前，癫痫的发病大多与遗传因素、离子通道、神经递质平衡紊乱、神经胶质细胞增生变化、突触重塑、免疫炎症等有关。有研究表明，癫痫的易感性及耐药性与相关基因的单核苷酸多态性(SNPs)有关[1-2]。谷氨酸N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体是谷氨酸门控离子通道，是中枢神经系统中兴奋性突触传递、可塑性和兴奋性毒性的重要调节结构。目前，研究证明NMDA1受体基因GRIN1主要与抑郁症、精神分裂症和双相情感障碍等精神疾病的发生有关，临床上可见癫痫患者中共患精神疾病[3-4],癫痫共患双相情感障碍在基因方面可能有共同的调控基因[5]。本研究以粤西地区汉族人群为研究对象，探讨GRIN1基因rs2301363、rs11146020位点多态性与癫痫易感性及耐药的相关性，为癫痫防治提供理论依据。

1、资料与方法

1.1一般资料

本研究纳入在广东医科大学附属医院就诊的癫痫患者200例为病例组。入选标准：(1)粤西地区汉族人；(2)临床上有2次以上，时间相隔24 h以上非诱发性癫痫发作患者；(3)根据发作类型，正确合理用药的癫痫患者。排除标准：(1)有颅脑手术史、颅脑外伤史、颅内肿瘤、脑卒中、脑炎、神经系统变性疾病；(2)长期酗酒、吸毒史、熬夜、睡眠障碍；(3)有精神病史或家族史；(4)妊娠或者哺乳期妇女。病例组均行24 h动态脑电图、头颅CT或磁共振成像(MRI)检查、癫痫严重程度量表(NHS3)评分、血常规、生化36项等实验室检查。同时选取同期200例健康成人为对照组。病例组中男116例，女84例；平均年龄(27.16±12.74)岁。对照组中男112例，女88例；平均年龄(26.85±11.63)岁，病例组和对照组年龄、性别比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。病例组根据是否耐药分为耐药组(52例)和非耐药组(148例)。耐药组中男36例，女16例；平均年龄(37.23±10.31)岁。非耐药组中男101例，女47例；平均年龄(26.85±11.63)岁。耐药组和非耐药组的性别、年龄比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。所有研究对象之间均无亲缘关系。本研究研究对象均已签订知情同意书。

1.2方法

研究对象均于早晨空腹取肘部静脉血3 mL至含有乙二胺四乙酸二钾(EDTA-K2)的抗凝试管，用血液基因组DNA快速提取试剂盒(北京天根生化科技有限公司)按照操作说明进行血液基因组DNA提取，提取的DNA于-20℃保存用于基因型检测。基因型检测根据GRIN1基因的rs2301363序列单核苷酸位点SNP设计引物，用于扩增941 bp片段，引物序列如下：上游5′-CCCCTTCCTCCCTGTAAGAC-3′,下游5′-GTGTGACCATGCAGGTGTTC-3′。根据GRIN1基因的rs11146020序列单核苷酸位点SNP设计引物，用于扩增920 bp片段，引物序列如下：上游5′-AGGAGCTTGTCAAACACCACAGC-3′,下游5′-GGACAGGGGCCTGTGCTGTC-3′。引物设计和合成均由上海天昊生物科技有限公司完成。PCR扩增反应体系总体积25μL,包括PCRmix 12.5μL,基因组DNA 3μL,上、下游引物各1μL,去离子水7.5μL,反应条件为94℃预变性2 min, 94℃变性30 s, 55℃退火30 s, 72℃延伸30 s,各循环30次，72℃延伸2 min,终止反应。1%的琼脂糖凝胶电泳检测，溴化乙锭染色，紫外灯下观察结果，对所有标本的聚合酶链反应(PCR)扩增产物行基因测序。

1.3统计学处理

应用SPSS26.0软件统计对数据进行分析，基因型和等位基因频率计算采用直接计数法，基因型和等位基因频率分布比较、Hardy-Weinberg平衡检测采用χ2检验，计量资料采用两样本t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1病例、对照组GRIN1基因位点基因型与等位基因频率分布比较

病例、对照组的GRIN1基因rs2301363和rs11146020位点基因型频率分布经χ2检验均符合Hardy-Weinberg平衡，具有群体代表性。病例、对照组GRIN1基因的2个SNP位点的基因型和等位基因频率比较，差异均有统计学意义(P<0.05);病例组GRIN1基因rs2301363位点TT和CT基因型频率明显高于对照组，相比CC基因型，TT、CT基因型增加癫痫发病的风险性(OR>1)。病例组GRIN1基因rs11146020位点AG和AA基因型频率明显高于对照组，相比GG基因型，AG和AA基因型增加癫痫发病的风险性(OR>1)。见表1。

表1病例、对照组GIN1基因型和等位基因频率分布比较[n(%)]

2.2病例、对照组一般资料比较

与非耐药组比较，耐药组发病年龄早，病程较长，发作频率高，脑电图异常程度高，且耐药组有热性惊厥史和曾有癫痫持续状态的比例明显高于非耐药组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2病例、对照组一般资料比较

2.3病例、对照组GRIN1基因位点基因型与等位基因频率分布比较

2组的GRIN1基因rs2301363和rs11146020位点基因型频率分布经χ2检验均符合Hardy-Weinberg平衡，具有群体代表性。GRIN1基因2个位点在耐药组与非耐药组中的基因型和等位基因频率分布情况比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3病例、对照组GIN1基因型和等位基因频率分布比较[n(%)]

3、讨论

NMDA受体是由功能核心亚基NR1和调节亚基(NR2/NR3)所构成的多聚体结构。NRl亚基是构成NMDA受体所必需的功能核心亚基，其编码基因GRIN1基因位于9q34.3.共有22个外显子，全长31 kb。研究表明，GRIN1基因多态性与精神分裂症、双相情感障碍的发病显著相关[6-9]。2011年HAMDAN等[10]首次了报道GRN1基因突变可能与癫痫发病有关，学者发现早发性癫痫脑病患者存在GRIN1基因突变，这些患者除了有顽固性癫痫外，还具有严重的发育迟缓、多动症和刻板运动障碍等特征[11-12]。

本研究以粤西地区汉族人群为对象，首次分析GRIN1基因rs2301363、rs11146020位点多态性与癫痫易感性及耐药性的关系。本研究发现，癫痫患者与健康对照组的GRIN1基因rs2301363、rs11146020的基因型及等位基因频率分布均存在显著差异(P<0.05)。病例组GRIN1基因rs2301363位点TT和CT基因型频率明显高于对照组，相比CC基因型，TT、CT基因型增加癫痫发病的风险性(OR>1)。病例组GRIN1基因rs11146020位点AG和AA基因型频率明显高于对照组，相比GG基因型，AG和AA基因型增加癫痫发病的风险性(OR>1),提示GRIN1基因rs2301363位点和rs11146020位点多态性与癫痫的易感性相关。GRIN1基因是NMDAR1受体基因，其基因表达产物参与调控早期大脑发育神经元、突触的形成及神经网络等[13-14],GRIN1基因多态性很可能在一定程度上影响NMDAR1受体亚基的功能或者使NMDAR1受体亚基表达水平降低，导致NMDAR受体的整体功能受到抑制，导致中枢系统神经递质兴奋-抑制的失衡，从而更容易出现癫痫发作。

然而，本研究结果发现，GRIN1基因rs2301363、rs11146020位点的基因型和等位基因频率在耐药组和非耐药组中分布情况比较，差异无统计学意义(P>0.05),表明GRIN1基因rs2301363、rs11146020位点多态性与癫痫耐药性无关。张忠文等[15]发现，治疗前发作频率高、脑MRI阳性、脑电图癫痫样放电的患者易发展为耐药性癫痫。本研究中，耐药组癫痫患者较非耐药组发病年龄早，病程较长，发作频率高，脑电图异常程度高，且耐药组患者有热性惊厥史和曾有癫痫持续状态的比例明显高于非耐药组，这与国内外研究一致[16-18]。

综上所述，GRIN1基因rs2301363、rs11146020位点多态性与癫痫的易感性有关，而与癫痫的耐药风险无关。癫痫患者出现耐药可能与发作频率、病程、发病年龄、脑电图异常程度、抗癫痫药物浓度、基因多态性等多种因素[19-20]有关，为了更加明确GRIN1基因多态性与癫痫的相关性，需要进一步扩大研究样本数量，以及开展GRIN1基因其他多态性位点与癫痫的相关性研究。

参考文献:

[2]殷小静,李岩,乔平云,等.MDR1基因多态性与癫痫性脑病耐药相关性研究[J].立体定向和功能性神经外科杂志,2021,34(2):79-85.

[4]陈旭,周娇娇,王雪,等.癫痫共患双相情感障碍的影响因素分析[J].神经疾病与精神卫生,2018,18(11):772-774.

[8]杨雪梅,刘芳,齐红梅,等.GRIN1基因rs2301363 SNP位点与双相情感障碍的关联研究[J].实用医学杂志,2013,29(19):3154-3156.

基金资助:广东省湛江市科技计划项目(2020B01129);

文章来源:梁维,廖志敏.GRIN1基因单核苷酸多态性与粤西地区汉族人群癫痫的相关性研究[J].现代医药卫生,2024,40(14):2353-2356.