1、背景:
雄激素性秃发(androgenetic alopecia, AGA)是临床最为常见一类脱发性疾病,该病的特征是渐进性秃发。男性的患病率随着年龄增加而增加,老年男性的高患病率表明这种脱发可能是正常衰老的结果。AGA在不同种族之间的患病率存在显著差异,AGA在中国男性的患病率低于所有年龄段的白种人。
AGA具体发病机制尚不清楚,Hamilton第一次表明遗传因素与雄激素在AGA的发病中扮演重要角色。到目前为止,一些遗传因素,如X染色体上的AR/EDA2R基因位点、7p21.1上的HDAC9基因位点[11]和20p11上的位点,已经被证明与雄激素秃发有关,这些研究主要集中在欧美人群中,本次研究的目的是这些易感基因/位点是否与中国汉族人群AGA具有关联性。
2、材料和方法
2.1 研究对象及DNA提取
本次研究所有的病例均为安徽医科大学第一附属医院皮肤科门诊就诊的患者,均为汉族男性,研究病例共计445例AGA患者,其和546例对照的信。每位病人的临床诊断由我科副主任医师及主任医师依照Hamilton ⁄Norwood (HN)分级标准确诊,病例选择年龄< 30岁Hamilton ⁄Norwood (HN)分级IVCVII或年龄<40岁Hamilton ⁄Norwood (HN)分级VCVII的男性患者,对照选择年龄>60岁的男性。
抽取每个患者和对照静脉血5mL置于EDTAK2抗凝管中,放置在样本库存储备用。采用Qiagen DNA提取试剂盒(Flexi Gene kits)提取外周血标本中的基因组DNA。所有参加本次研究的患者本人或其合法监护人均填写了知情同意书。按照安徽医科大学相关规定执行。
2.2 基因分型
基因分型采用美国Sequenom平台及MassArray 分析方式在安徽医科大学教育部重点皮肤病实验室进行,在对照中,SNP位点均满足MAF>1%及P≥0.05为分型成功标准,符合 HWE 平衡定律。对照和病例SNPS位点符合率高于95%作为SNPS的质量标准。
2.3 统计分析
通过Plink1.07 统计分析并输出结果,Cochran-Armitage trend 算法计算 P 值、OR 值和 95%CI,共有16个SNPS位点在446例病例及546例对照中分析,统计效能通过SPSS (version 13.0)精确检验来计算,使用Bonferroni校正法计算校正后的P值,矫正后显著差异的阈值为P ≤ 3.13×10-3。
3、结果
此次研究中,课题组在汉族人群共收集了446例病例及546例对照,分型了16个SNPS,通过Sequenom MassArray分析系统,表2所示:AR/EDA2R基因上的3个SNPs在汉族人群中属于单肽。位于 HDAC9基因上的8个SNPS的等位基因频率在病例和对照之间的差异无统计学意义(Pc>0.05)。
在中国汉族人群中20p11上5个SNP位点((rs2180439, rs1998076, rs6113491, rs6137444 和 rs201571)等位基因频率在病例组和对照组之间有显著统计学差异((1.84×10-11≤P≤2.10×10-6))。其中SNP rs2180439(OR =1.92, P = 1.84 × 10-11)与汉族MAGA的关联最为密切。
20p11上5个SNP点在一个中等的连锁不平衡区域(LD)(D’=1.0, r2=0.34),通过运用对数回归分析,调节rs2180439的作用后,其余四个SNP(rs2180439, rs1998076, rs6113491, rs6137444 和 rs201571)与AGA的关联被终止(P0.05,见表3),这说明是rs2180439引发了AGA的风险。rs2180439在病例及对照分布的差异是显著的。
4、讨论
这次研究是第一次在中国汉族人群中验证X染色体上的AR/EDA2R基因位点、7p21.1上的HDAC9基因位点和20p11上的位点。
在我们的研究中;20p11上5个SNP位点在中国汉族人群中与AGA相关,提出了中国汉族人群MAGA遗传研究新的见解,还发现中国汉族MAGA患者和欧美患者之间存在共同的遗传发病机理,因为基因对AGA的联系应该其在皮肤受损处表达有关,Hillmer量化了与这个区域最近的PAX1基因,研究表明PAX1在AGA患者皮损处表达很高的水平。
尽管PAX1是一个距离这个连锁不平衡区域100 kb以上的基因,这个基因相关联的LD区域可能通过长距离的控制来调控表达。基因功能和精细定位需要证实20p11.22在AGA发病中的具体作用。
8个位于HDAC9的SNP阴性结果并不能排除HDAC9基因同中共汉族人群存在关联性。
可能原因有四条:
1、研究通过比较群的最小等位基因频率(MAF),在汉族人群和欧美人人群中存在较大差异,这种差异和人群饮食习惯、生活环境的显著差异可能能导致基因在疾病发病中的作用不一致。
2、rs3852255, rs10252945 和rs17350355的统计学效能≤70%,我们不能确定这三个位点同AGA没有联系,SNPs的阴性结果可能与病例样本量不足有关。
3、MAGA发病机制存在差异,这几个位点是欧美MAGA人群所特有的易感基因/位点,但可能不是中国汉族人群的易感基因/位点
4、rs13230142, rs12056282, rs756853, rs2249817 and rs10247184的统计学效能>80%,这次验证说明这五个点在中国汉族汉族人群中没有关联性,但是此次选择的标签SNP狭窄,不能覆盖整个基因,不能排除HDAC9基因在中国汉族人群中是MAGA的风险基因。
尚需加大样本量对其精细定位研究,从而搜寻与AGA相关的易感基因。三个位于AR/EDA2R区域的SNP rs1385699, rs2497911 和rs5919393在中国汉族人群属于多肽,这说明AGA易感基因的种族遗传异质性。
综上所述,研究显示20p11 在欧美人群及中国汉族人群中都与AGA相关,尽管20p11在AGA病因中的具体作用不清楚,下一步需要精细定位及功能研究其具体扮演的角色。
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