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MAFB基因多态性与非综合征型唇腭裂的研究进展

2020-11-24 228 上传者：管理员

摘要：非综合征型唇腭裂是常见的先天性颌面部畸形，致病机制与基因及环境因素互相作用有关。目前针对基因研究较多，全基因组关联分析发现新型易感基因肌腱膜纤维肉瘤癌基因同源物B与非综合征型唇腭裂发病有关，本文以MAFB基因单核苷酸多态性与非综合征型唇腭裂的相关性进行综述。结果表明，MAFB基因在多种细胞类型中表达分化，对维持脑、胰腺、甲状旁腺等多种器官及组织的发育起重要作用，MAFB基因与亚洲人群非综合征型唇腭裂的发生有明显关联。目前研究相对较多的主要致畸单核苷酸位点包括rs13041247、rs11696257、rs17820943等，在不同种族中研究结论有明显差异；MAFB基因与其他易感基因互相作用共同导致非综合征型唇腭裂的发生，但其相关机制、作用途径等还需要深入研究。

关键词：
单核苷酸多态性
口腔医学
基因多态性
非综合征型唇腭裂
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唇腭裂是儿童最常见的先天性出生缺陷之一，在中国新生儿发病率为1.4‰[1]。不同人群、地域及环境等状况下唇腭裂的发病率有明显差异[2]。根据是否伴有畸形分类，非综合征型唇腭裂约占唇腭裂70%，包括非综合征型唇裂伴或不伴腭裂和单纯性腭裂，可根据胚胎发育机制的不同和遗传的异质性对其进行区分。目前，非综合征型唇腭裂致病原因不明，主张认为是环境因素和基因因素相互作用的结果。大量基因被证实与非综合征型唇腭裂相关[3],Beaty等[4]通过全基因组关联分析发现新型易感基因肌腱膜纤维肉瘤癌基因B型同系物基因与非综合征型唇腭裂的致病具有相关性。单核苷酸多态性是人类基因组中发生频率最高的遗传变异形式，人群中的表型差异均与SNPs有关，SNPs的检测与分析对于了解疾病的病因具有指导作用。以往文献报道的与非综合征型唇腭裂相关的MAFB基因SNPs包括rs13041247、rs11696257、rs17820943、rs6072081、rs6065259及rs61020851等。现本文就近年来对非综合征型唇腭裂研究较多的MAFB基因SNPs作一综述。

1、MAFB基因的生物学功能

MAFB基因位于染色体20q12，该区域与非综合征型唇腭裂相关，不存在内含子结构，Beaty等[4]检测出MAFB基因与非综合征型唇腭裂相关的SNPs均在MAFB基因3’端上游约20～60kb的外显子区，同时发现了MAFB基因罕见的错义突变（H131Q），推测其会破坏蛋白结构并导致非综合征型唇腭裂发生。MAFB基因属于大型MAF蛋白家族，其基因编码是具有多功能的基本亮氨酸拉链结构[5]，介导蛋白质的二聚化和DNA的合成，参与许多生物过程的调控并对维持其功能起重要作用。在胚胎发生过程中MAFB在后脑脉络丛（hindbrainchoroidplexus,hChP）上皮细胞中表达，在早期阶段可控制凋亡细胞及增殖细胞的数量，在促进hChP发育中起重要作用[6]。MAFB通过启动子区域的G1元件激活胰高血糖素基因的表达，是维持和发育胰岛α细胞功能的关键调控因子[7]。Morito等[8]发现MAFB通过调节甲状旁腺激素和细胞周期蛋白D2的表达在继发性甲状旁腺功能亢进中起重要作用。MAFB可诱导补体C1q基因表达，从而激活经典补体途径以及调节巨噬细胞分化[9]。尽管MAFB对组织发育和细胞分化必不可少，但其基因突变可引起的人类某些疾病的发生[10]。Miyai等[11]发现MAFB可调节表皮角质形成细胞分化，缺乏MAFB的小鼠表皮分化受到了部分损害并且角质层更薄。在小鼠胚胎13.5～14.5d，利用原位杂交和免疫检测发现小鼠颅面神经外胚层和神经嵴分化的中胚层均表达了MAFB基因mRNA和蛋白，在腭板水平向融合期间，腭中嵴上皮也存在表达。融合后，与间充质组织相比，MAFB在口腔上皮细胞中表达更为明显[4]，这表明MAFB基因可作为非综合征型唇腭裂特异性颅面形态未来研究的方向。

2、MAFB基因SNPs与非综合征型唇腭裂

2.1rs13041247与非综合征型唇腭裂

Beaty等[4]在欧洲、亚洲多个人群的1965个核心家庭样本中发现rs13041247位于染色体20q12.2附近，在对非综合征型唇腭裂患者中研究最具有意义（P=2.05×10-11）。Pan等[12]在中国汉族人群运用病例对照和核心家庭两种分析方法，证实了MAFB基因rs13041247与非综合征型唇腭裂存在密切相关性，研究发现rs13041247的C等位基因在病例组中的频率（35.6%）比对照组C型等位基因频率（49.7%）明显偏低，而T等位基因在病例组中的频率（64.4%）明显比对照组（50.3%）高，对比基因型可见，携带C型等位基因（CT/CC）与非综合征型唇腭裂风险降低相关，这说明rs13041247的C等位基因在非综合征型唇腭裂发生中具有保护作用。Dunkhase等[13]通过使用大型全基因组数据库研究发现染色体20q12处与非综合征型唇腭裂相关的风险SNPrs13041247在皮肤鳞状细胞癌中显示关联，但这两者等位基因明显不同。Moreno等[14]侧重母子之间病例对照设计经Bonferroni校正后研究发现MAFB基因rs13041247位点与唇裂组及唇腭裂组存在显著关联，存在双倍次要等位基因可降低非综合征型唇腭裂发声50%的可能。Huang等[15]通过相关文献报道进行Meta分析，采取不同遗传模式发现C等位基因、CT基因型和CC+CT基因模型与降低非综合征型唇腭裂风险显著相关，支持rs13041247位点与非综合征型唇腭裂发生有关，但也表明这种关联在东亚或高加索人群中并不显著，说明非综合征型唇腭裂发病机制的复杂性与人群、地域等有密切关联。综上，rs13041247是目前研究较多的单核苷酸位点，尽管在不同人群、地域研究结果存在偏倚，但都揭示了MAFB基因rs13041247的C等位基因是非综合征型唇腭裂发生的保护因素。

2.2rs11696257与非综合征型唇腭裂

Babu等[16]对印度南部人群中173例非综合征型唇腭裂患者和179例正常人进行病例对照研究发现MAFB基因rs11696257与非综合征型唇腭裂有关联，rs11696257等位基因数据与rs13041247相同，两者处在不完全连锁状态，即使经过Bonferroni校正后仍然存在统计学差异。Mi等[17]采用中国北方汉族人群344例非综合征型唇腭裂患者及324例正常人外周血样本对照研究发现，rs11696257与非综合征型唇腭裂患者没有关联，另外rs11696257最小等位基因频率（MAF=0.4871）高于亚洲地区（MAF=0.414），这种差异可能是因为种族之间等位基因异质性差异所导致的。目前关于MAFB基因rs11696257与非综合征型唇腭裂的关系尚未完全清晰，主要与样本量较少有关。

2.3rs17820943与非综合征型唇腭裂

Zhang等[18]在中国西部汉族人群中利用多重SNP分型专利技术（SNPscan）研究发现rs17820943中的C/C纯合子在父母与子女之间存在过度传递，提示C等位基因可能增加患病风险，单倍型分析显示在rs17820943处的C等位基因和在rs13041247处的T等位基因组成的单倍型可在非综合征型唇腭裂中过度传低。He等[19]在中国南方汉族人群中利用TaqMan探针技术，研究发现与对照组相比，病例组中rs17820943的T等位基因频率比C等位基因较低，基因型CT与TT频率在病例组中也显著较低。由此可见，rs17820943与非综合征型唇腭裂有相关性，rs17820943位点的T等位基因可能是非综合征型唇腭裂易感性的保护因素，而C等位基因可能是非综合征型唇腭裂的危险因素。

2.4其他单核苷酸位点与非综合征型唇腭裂

He等[19]在对中国南方人群研究表明rs6072081位点G等位基因和GG基因型相比较对照组，在非综合征型唇腭裂组中显著降低，携带G型等位基因（AG/GG）与非综合征型唇腭裂的发生有一定关联性。Mi等[17]通过微型测序方法基因分型发现rs6065259是MAFB中重要的SNPs(OR=0.45,95%CI:0.28-0.71,P=0.0027）。Yin等[20]发现MAFB基因rs6129653与非综合征型唇腭裂显著相关，rs6129653对于非综合征型唇腭裂发生中的MAFB表达也具有转录调控作用。

3、MAFB基因与其他基因共同作用

非综合征型唇腭裂的遗传机制错综复杂，其中基因之间的相互作用在复杂的病因学中也尤为重要。Xiao等[21]发现在校正了多次比较之后，MAFB基因和IRF6基因的相互作用对欧洲人群非综合征型唇腭裂的发生具有显著作用。Duan等[22]对单个SNPs进行了传输不平衡测试，发现MAFB基因rs6072081和rs6102085相互作用与汉族人群非综合征型唇腭裂有关。Wang等[23]进一步发现MAFB基因附近的每一个单核苷酸位点相互作用对于非综合征型唇裂伴或不伴腭裂和单纯性腭裂的发生作用不同，这也说明了两者之间的病因不同，进一步探索了非综合征型唇腭裂遗传病因，为全基因组关联分析提供新的见解。

4、总结与展望

综上所述，MAFB基因多态性与非综合征型唇腭裂存在关联，不同的单核苷酸位点在亚洲人群中的研究较多，也体现出明显的相关性。这种关系未能得到具体的解释，是因为在不同种族及地域的研究结论不统一，这也体现出非综合征型唇腭裂具有相关的家族聚集性以及遗传的异质性。非综合征型唇腭裂病因尚未清楚，是多因素、多基因共同导致，尽管功能实验表明MAFB基因可能参与腭的发育过程，但胚胎的发育涉及基因、转录因子及信号通路等多种因素的影响，对于MAFB基因如何参与非综合征型唇腭裂的形成以及作用机制尚不可知。目前对MAFB基因与非综合征型唇腭裂的关系研究样本量较少，需增加研究的样本量，还要深入探索MAFB基因与其他易感基因、多种环境交互作用，为完善非综合征型唇腭裂的病因提供依据。

参考文献：

[2]程忠委,宋庆高.Sp基因与Wnt基因对胚胎发育异常及唇腭裂的影响[J].口腔疾病防治,2019,27(6):396-399.

王世奎,宋庆高,兰雪娇.MAFB基因多态性与非综合征型唇腭裂的研究进展[J].口腔疾病防治,2021,29(01):61-64.