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目的:慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)是危害人们健康的一种重要疾病,其临床表现在各个阶段不尽相同。进入肾衰竭期以后,可表现为急性心力衰竭、高钾血症、胃肠道出血、神经系统功能障碍等,甚至出现生命危险。该病在世界范围内发病率很高,最近的发病率研究调查显示,在我国成年人中,慢性肾脏病的发生率很高,可达到10.8%。CKD的疾病发生及发展是一个多种因素造成的、多个发展阶段的综合过程,其易患因素主要有年龄、糖尿病、肥胖、代谢异常、高蛋白饮食、高血脂、高尿酸血症等,但上述因素已不能完全解释慢性肾脏病的高发病率。研究显示,遗传因素在CKD的疾病发生及发展过程中起着至关重要的作用。人体细胞内的DNA易受氧化应激损伤,细胞核内的DNA因与组蛋白结合而不易受到氧化应激的损伤,即使受到损伤,核内存在的某些内切酶也能有效的修复受损的DNA。而位于细胞质内的线粒体DNA(mitochondrialDNA,MtDNA)由于其缺乏组蛋白的保护和有效的修复机制,因而更容易发生损伤而导致突变。MtDNA的突变可发生在整个基因序列的各个位点处,但主要仍集中在包括D环(displacement loop,D-loop)在内的非编码区域。研究发现,MtDNA D-loop区域的基因多态性与衰老以及多种疾病的发生有关,如血液透析、冠状动脉疾病和癌症等,但其与CKD的关系鲜有报道。因此,本实验拟对CKD患者和健康人MtDNA D-loop区的序列进行检测,探讨MtDNA D-loop区的基因多态性与慢性肾脏病发病风险的关系。 方法: 1、实验对象 选取98例慢性肾脏病5期患者为病例组,所有患者均于河北医科大学第四医院血液净化中心行维持性血液透析治疗,其中包括53名男性,45名女性。入选标准:①规律透析时间≥6个月;②透析频次2-3次/周,每次透析4-4.5小时;③近1月内无创伤、急性感染及其他疾病活动;④近2周未使用抗氧化剂及降脂药物的患者;⑤近3个月促红素用法及用量不变;⑥自愿参加此实验研究。排除标准:①肝功能损伤较严重;②自身免疫性疾病存在活动;③严重的营养不良。选取于河北医科大学第四医院体检中心进行体检的健康人159例为对照组,其中96名男性,女63名女性。入选标准:所有入组人群均无肾脏病的病史或症状,无严重的心脏和肝脏疾病,无慢性肾脏病家族史。本实验已获取河北医科大学第四医院伦理委员会的批准,所有患者均自愿参加本研究,并签署知情同意书。 2、实验方法 收集两组人群的临床资料,包括年龄、性别等。整夜禁食后采集两组人群的静脉血液标本,提取血中白细胞DNA。采用聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)扩增MtDNA D-loop区基因片段,于1%的琼脂糖凝胶上进行电泳,确认目的片段成功扩增后送检进行测序。确定D-loop序列使用Snapshot基因测序法,由于MtDNA D-loop区基因序列较长,固采用双向重复测序的方法检测同一样本。使用DNAman软件将线粒体文库中的Revised Cambridge Reference Sequence(rCRS)标准序列与所测D-loop序列进行比对,确定MtDNA D-loop内的多态性位点在病例组及对照组中出现的频率,并进行统计学分析。 3、统计分析 采用SPSS17.0软件包进行数据分析,计量资料以均数±标准差表示,MtDNA D-loop的多态性位点在两组之间发生率的比较采用x2检验,P<0.05为差异有统计学意义。 结果: 1、病例组及对照组一般资料分析:两组间年龄、性别分布差异无统计学意义(P值分别为0.166和0.363),两组匹配。 2、MtDNA D-loop的基因多态性:两组人群在MtDNA的D-loop区共发现103个多态性位点。其中有27个多态性位点在健康对照组和(或)病例组中出现的频率大于5%。 3、MtDNA D-loop的基因多态性与CKD发病风险的关系:与健康对照组相比,CKD患者73位点A突变为G的频率显著升高(99%vs0%,P<0.001),146位点T突变为C的频率显著升高(16.3%vs0%,P<0.001),150位点T突变为C的频率显著升高(15.3%vs0%,P<0.001),195位点T突变为C的频率显著升高(7.1%vs0%,P=0.003),16266位点C突变为CA的频率显著升高(6.1%vs0%,P=0.006),其余位点的突变率在两组中无明显差异(P>0.05)。 结论: D-loop区73位点A突变为G、146位点T突变为C、150位点T突变为C、195位点T突变为C、16266位点C突变为CA均与CKD的发病风险有关。对普通人群进行MtDNA D-loop序列分析有助于确定发生慢性肾脏病的高风险人群,以便进行早期干预。