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背景与目的 叶酸亦称为蝶酰谷氨酸,是一种B族维生素,可以转化成多种活性的辅酶形式,参与机体内一碳单位的转移,对嘌呤、嘧啶、核酸和蛋白质的生物合成以及细胞的分裂生长发挥重要作用,是维持生物体正常生命过程所必需的一类物质。叶酸代谢障碍导致叶酸在体内无法正常发挥作用引起叶酸相对缺乏,从而导致胚胎发育异常,较为常见的有唐氏综合征[1]、神经管缺陷[2]、唇腭裂[3-4]和先天性心脏病[5]等先天性畸形及血管疾病[6]、精神障碍[7]和癌症[8]等。 叶酸代谢过程中的关键酶5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)和甲硫氨酸合成酶还原酶(MTRR)在DNA合成及HCY转化为蛋氨酸的过程中发挥重要作用,其中MTHFR C677C→T突变(丙氨酸→缬氨酸)、1298A→C突变(谷氨酸→丙氨酸)、MTRR 66A→G(异亮氨酸→蛋氨酸)是常见的主要突变位点。其中C→T突变使酶活性显著降低,影响叶酸正常代谢,有研究认为该位点突变直接导致体内同型半胱氨酸(Hcy)蓄积,其中纯合突变者 Hcy 水平较高[9,10]。甚至有研究认为即使给予纯合突变者补充叶酸及维生素B12也不能有效地控制Hcy的水平[11],但也有一些研究认为二者之间并没有相关性[12,13]。 Yang等[14]研究表明我国汉族人群MTHFR C677T位点的突变在各个地区之间存在显著性差异,一项Meta分析[15]表明:中国人群中叶酸代谢途径中MTHFR C677T,A1298C和MTRR A66G基因多态性频率存在显著的地理和种族差异,MTHFR C677T 等位基因的基因型频率呈现南部-北部递增的趋势,MTHFR A1298C和MTRR A66G等位基因的基因型频率呈现由南向北递减的趋势。 近年来大量研究已证实,叶酸缺乏是导致出生缺陷的主要原因[16],而出生缺陷的发生不仅与叶酸缺乏直接相关,且与血浆中 HCY 代谢异常,导致 HCY在血浆中蓄积密切相关[17]。增补叶酸目前已逐渐成为全球性的公共卫生干预措施,且随着研究的进一步深入,孕妇补充过量叶酸所导致的一些弊端相继被报道,对于叶酸的最佳补充量已成为妇幼保健人员的关注重点。 本研究通过测定健康育龄期及早孕期女性MTHFR和MTRR基因多态性,同时检测其血清叶酸、维生素B12 和HCY水平,旨在分析本地区女性叶酸利用能力,及不同遗传特征对血清叶酸、维生素B12和HCY水平的影响,从而为本地区女性针对性增补叶酸提供参考。 资料和方法 1 研究对象与分组 选取2015年5月至2017年7月于郑州大学第三附属医院门诊就诊的1190例健康育龄女性,20~45岁,汉族,非妊娠期或哺乳期,经彩超及血清HCG检测排除妊娠,未补充叶酸制剂,纳入育龄期组。 选取同期于郑州大学第三附属医院门诊就诊的1530例早孕期(<13+6周)女性,诊断参照《妇产科学》(谢幸等编著,人民卫生出版社,第8版),20~45岁,汉族,单胎,自然受孕,既往无不良孕产史,根据孕前3个月及孕早期是否每日补充叶酸400ug,将其中712例未预防性补充叶酸女性纳入未补充组,818例预防性补充叶酸女性纳入补充组。 同时检测研究对象MTHFR基因C677T、A1298C位点和MTRR基因A66G位点的多态性,依据Colditz等[18]和中国疾病预防控制中心妇幼保健中心妇幼遗传检验项目对于叶酸利用能力得出的结论再次分为:高度风险组、中度风险组、低度风险组、未发现风险组。 所有入组孕妇均知情同意,且符合伦理委员会的要求。 2 实验方法 采集研究对象口腔黏膜上皮细胞,采用荧光定量PCR、DNA测序等方法检测MTHFR基因C677T、A1298C位点和MTRR基因A66G位点的多态性。 采用直接化学发光法及循环酶法测定研究对象外周血血清叶酸、维生素B12及HCY水平。 3 统计学方法 采用SPSS 21.0统计学软件进行统计,正态分布的计量资料采用-x±s表示,计量资料采用t检验或Kruskal Wallis秩和检验,多组之间两两比较采用Bonferroni法并进行检验水准的校正,α,=α/m(α<0.05,m为组间比较的次数);检验水准α=0.05。 结果 1 叶酸利用能力风险等级结果 本地区女性叶酸利用能力遗传检测中,高度风险、中度风险、低度风险、未发现风险人群比例分别为:40.22%、25.96%、9.19%、24.63%。 2 育龄期组血清叶酸、维生素B12及HCY水平 血清叶酸水平:(15.65±6.56)ug/L,血清维生素B12水平:(411.85±155.16) ng/L,血清HCY水平:(7.91±3.16)umol/L。 高度风险组血清叶酸水平低于低度风险组及未发现风险组,中度风险组血清叶酸水平低于低度风险组及未发现风险组,差异有统计学意义(P<0.008),余比较差异无统计学意义; 高度风险组血清HCY水平高于未发现风险组,差异有统计学意义(P<0.008),余比较差异无统计学意义; 各组血清维生素B12水平比较差异均无统计学意义(P>0.008)。 3 早孕期未补充组血清叶酸、维生素B12及HCY水平 血清叶酸水平:(14.63±6.72)ug/L,血清维生素B12水平:(414.23±192.67) ng/L,血清HCY水平:(8.51±2.30)umol/L。 高度风险组血清叶酸水平低于低度风险组及未发现风险组,中度风险组血清叶酸水平低于低度风险组及未发现风险组,差异有统计学意义(P<0.008),余比较差异无统计学意义; 高度风险组血清HCY高于中度风险组及未发现风险组,差异有统计学意义(P<0.008),余比较差异无统计学意义; 高度风险组血清维生素B12低于未发现风险组,差异有统计学意义(P<0.008),余比较差异无统计学意义。 4 早孕期补充组血清叶酸、维生素B12及HCY水平 血清叶酸水平:(16.88±6.12)ug/L,血清维生素B12水平:(396.22±194.63) ng/L,血清HCY水平:(6.77±2.73)umol/L。 未发现风险组血清叶酸水平高于高度风险组、中度风险组及低度风险组,差异有统计学意义(P<0.008),余比较差异无统计学意义; 高度风险组血清HCY高于中度风险组及未发现风险组,差异有统计学意义(P<0.008),余比较差异无统计学意义; 未发现风险组血清维生素B12水平高于高度风险组级中度风险组,差异有统计学意义(P<0.008),余比较差异无统计学意义。 5 育龄期组与早孕期未补充组血清叶酸、维生素B12及HCY水平比较 育龄期组血清叶酸水平高于早孕期未补充组,差异有统计学意义(P<0.05),育龄期组血清HCY水平低于未补充组,差异有统计学意义(P<0.05),两组血清维生素B12水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。 6 早孕期未补充组与补充组血清叶酸、维生素B12及HCY水平比较 早孕期未补充组血清叶酸水平低于补充组,差异有统计学意义(P<0.05),未补充组血清HCY水平高于补充组,差异有统计学意义(P<0.05),两组血清维生素B12水平比较差异无统计学意义(P>0.05); 7 MTHFR、MTRR基因型及等位基因频率分布结果 MTHFR C677T位点野生型CC占15.51%,纯合突变型TT占37.69%;MTHFR A1298C位点野生型AA占73.94%,纯合突变型CC占1.86%;MTRRA66G位点野生型AA占57.23%,纯合突变型GG占5.30%; MTHFR C677T位点突变基因T的基因频率为61.08%:MTHFR A1298C位点突变基因C的基因频率为13.97%:MTRR A66G位点突变基因G的基因频率24.03%。 结论 1.本地区女性叶酸利用能力较差,高度及中度风险人群占66.18%; 2.预防性补充叶酸可降低血清HCY水平,需根据不同的遗传特征针对性增补叶酸。