文摘
慢性牙周炎(CP)是一种常见的炎症性疾病影响人类的一大部分。遗传因素被认为扮演重要角色在其发生和发展。功能多态性(rs1800587) interleukin-1的启动子α基因(−889 C / T)被发现赋予CP的风险主要在欧洲,但这种变体之间的关系和CP在中国人口仍不确凿。在目前的研究中,我们旨在调查rs1800587之间的关系和CP汉族血统的病例对照样本。共有1777名研究对象,其中包括884 CP患者和893名健康对照,收集。rs1800587都使用了快照的基因分型方法,并进行了统计分析评估rs1800587和CP之间的联系。在我们的示例中,rs1800587明显与CP(添加剂模型、T-allele vs C-allele优势比= 1.446 = 0.00359,95%置信区间(CIs) = 1.127 - -1.855;占主导地位的模式,(TT + TC)与CC,优势比= 1.502 = 0.00250,95% CIs = 1.152 - -1.957;overdominant模型,TC和(TT + CC),优势比= 1.508 = 0.00264,95% CIs = 1.152 - -1.976)。T-allele和[TC]基因型rs1800587在CP患者比对照组明显的过多了。我们的数据表明,rs1800587 il - 1α与CP的风险显著相关汉族主题,进一步确认其可能参与该病。
1。介绍
牙周炎是一种常见的炎症性疾病和牙齿脱落的主要原因在成年人和老年人1]。牙周炎是传统上分为积极牙周炎(AgP)或慢性牙周炎(CP) [2]。AgP是一种罕见的疾病影响大约0.1%的一般人群(3),而CP是一种常见的疾病,其特征是慢性炎症反应,口腔细菌共生体和致病性。总的来说,牙周健康问题带来显著的社会和经济负担。例如,严重的广义形式的CP对口腔健康是一个主要的威胁(特别是高级成人)和生活质量4,5和影响约8%至13%的人6]。忽视的联系CP和一系列的疾病和并发症(例如,阿尔茨海默病(7),头颈鳞状细胞癌(8)、冠心病(9),和消极的妊娠结果(10)还呼吁努力在科学研究和临床管理。证据表明,口腔病原体和炎症的负担都参与CP及其相关并发症(11- - - - - -13]。遗传和环境修饰符,这很大程度上调节宿主反应的病原体和炎症,从而有可能影响疾病的重要因素。
到目前为止,多个环境因素(例如:吸烟和肥胖症)和年龄发现影响CP[的风险14]。值得注意的是,早期的双胞胎研究[15)的家族聚集性和流行病学报告严重CP [16,17]表明遗传因素在其发病机理,虽然疾病风险的比例由遗传因素仍在争论。候选基因研究已经进行了澄清CP的遗传和生物学基础,重点是基因编码分子相关的宿主免疫反应(例如,模式识别受体和相关分子,炎症介质及其受体和酶)(18];例如,基因编码interleukin-1家人(il - 1)蛋白被认为在CP[扮演关键的角色19]。il - 1家族蛋白主要指良好的细胞因子il - 1α,il - 1β、il - 1受体拮抗剂IL-1ra和他们的两个膜受体IL-1RI和IL-1RII。他们是众所周知的关键先天和适应性免疫的监管机构一直在强调各种感染和自身免疫性疾病,以及系统性炎症反应(20.]。il - 1α一般公认的促炎介质促进多个传染病的发病机理(21),并在l - 1基因变异α发现与CP的发病和进展。具体地说,苏格兰民族党rs1800587(也称为il - 1α(−889 C / T)与CP但不是AgP显著相关(22,23]。例如,荟萃分析CP和il - 1的关联研究αrs1800587 SNP,揭示这个SNP与CP的风险显著相关(24- - - - - -26]。因此,rs1800587 CP发病机制中可能起着重要的作用。
然而,大多数的研究CP进行rs1800587的欧洲人。鉴于疾病遗传结构的强烈影响民族之间不同的遗传背景和人口历史,rs1800587是否也与CP在其他人群是一个紧迫的问题进行调查。到目前为止,已经有一些研究调查之间的关系这个SNP和CP在中国主题,但样本量相对较小,导致不一致的结论(27- - - - - -31日]。考虑到小T-allele rs1800587在汉族的频率相对较低(∼7%),更大的样本是必要的,以获得可靠的结果。因此,我们招募了884名汉族血统的CP病例和893例对照rs1800587的基因分型。通过分析之间的联系rs1800587和CP相对较大的汉族样本,我们试图获得洞察这个变化的潜在参与CP发病机理。
2。材料和方法
2.1。研究对象
884 CP患者和893名健康对照下加入了年龄在35到65岁的研究协议受到赫尔辛基宣言伦理指南(2013年版),批准的协议是长江大学第一附属医院伦理委员会(批准号20201202)。所有参与者都签署了知情同意书。他们都无关的汉族居住在湖北省和参加当前的研究在牙科访问在长江大学第一附属医院2014年1月和2019年1月之间。例和控制主要是年龄和准确性。所有参与者进行评估是一般健康良好,和吸烟状态被面试记录。他们都有至少20牙齿在嘴里,和CP诊断基于AAP 1999分类2]根据标准结合临床指标,口袋探测深度(产后抑郁症)和出血,临床附着丧失(CAL)、牙松动,牙龈萎缩,补充身体检查,牙齿和医疗历史回顾。具体来说,产后抑郁症和卡尔测量每个牙6分左右。受试者认为口头健康时的探测深度≤3毫米,没有牙龈发炎的迹象,同时无牙周疾病史(2]。为了避免混杂因素在病因CP的属性,被排除在进一步招生如果他们(1)怀孕或者哺乳期;(2)使用任何抗生素或抗炎药物在过去6个月;(3)受到任何严重并发症影响牙周健康的影响如类风湿性关节炎、糖尿病、骨质疏松症;或(4)接受牙周治疗在过去的六个月。基线的临床指标表中列出1。
2.2。DNA分离
唾液收集的参与者,然后基因组DNA提取根据制造商的协议。从这些唾液样本DNA提取,然后溶解在50μL TE缓冲(10毫米三羟甲基氨基甲烷(pH值7.8)和1毫米EDTA)液,和浓度测量的光学密度估计达260。
2.3。SNP基因分型
快照方法基础申请的rs1800587遵循制造商的协议。一项研究[后PCR引物的设计32),和引物序列5 -AAGCTTGTTCTACCACCTGAACTAGGC-3(向前)和5 -TTACATATGAGCCTTCCATG-3(反向)。DNA片段包含rs1800587放大从总基因组DNA从每个主题在10μL聚合酶链反应(PCR)混合物。10μL反应混合物是由1μL模板DNA (10 ng)和9μ包含7 L反应混合物μL PNM, 1μL 10×PCR缓冲,0.5μ25更易与L / L MgCl2和0.2 U Taq(豆类)。PCR当时执行ABI 9700循环使用这个程序如下:5分钟变性,享年95岁°40 C,紧随其后的是周期的连续反应,享年95岁°C 30年代,60°C 30年代然后30年代在72°C,并最终最终扩展在72步°C 10分钟。PCR产物纯化了SAP和对待Exo-I核酸外切酶。快照引物是专门为放大设计的目标SNP。反应持续了一个基础的扩展和产品然后装上ABI 3730自动测序仪rs1800587基因型职业。基因型的职业然后手动验证。所有的实验和数据分析双盲的方式,由两位作者进行独立审查。5%的样本的分析也reconducted(随机选择),以确保100%的一致性的结果。
2.4。统计分析
使用权力和权力分析样本容量计划软件(33),通常观察到或1.50应用在动力分析,对应于一个“中等”基因效应。哈迪温伯格平衡和控制样品通过测试的情况χ2测试占据14(美国TX占据Corp .)。治疗基因分型结果为分类变量的描述性统计分析。等位基因和基因型的测试进行了获取单一概略介绍协会通过的结果χ2测试。
3所示。结果
人口信息,包括年龄、性别、吸烟情况等介绍了样本的表1。CP病例和对照组之间没有显著差异观察年龄(= 0.649),性别比例(= 0.107),或吸烟状态(= 0.546)。理想的基因分型率获得rs1800587打电话,和基因型频率的rs1800587被证实在哈迪温伯格平衡在这两种情况下,控制(在CP病例和= 0.837在控制= 0.405)。表2显示了rs1800587的等位基因和基因型的分布在两个CP病例和控制。短暂,T-allele rs1800587进行整体参与者的7.74%(275/3554),0.62%(11/1777)纯合子。执行统计分析之前,我们进行了动力分析使用以下假设:在我们的总样本量884例CP病例和893例对照,双尾α= 0.05,通常观察到或(1.50)基因关联研究(对应于“中等”基因效应)。在加性遗传模型中,鉴于T-allele控制中国人口的频率(0.064),目前的样本大小显示62.4%检测重大协会的力量;显性遗传模型,给定的频率(T / T + C / T)基因型控制中国人口(0.123),目前的样本大小显示85.4%检测重大协会的力量。
T-allele频率的显著增加我们汉族的rs1800587 CP患者与健康对照组相比观察(T-allele, 0.0905的情况下,0.0644在控制表2)。因此,小T-allele rs1800587明显与汉族(CP的风险等位基因模型,优势比= 1.446 = 0.00359,95%置信区间(CIs) = 1.127 - -1.855;表2)。显著性差异也观察到在不同基因型的分布之间的SNP CP患者和控制(添加剂模型:优势比= 1.446 = 0.00382,95% CIs = 1.126 - -1.856;表2)。再一次的频率(T / T + C / T)基因型为17.42% CP患者和12.32%控制,表明一个重要群体的T-allele例(占主导地位的模式:优势比= 1.502 = 0.00250,95% CIs = 1.152 - -1.957;表2)。然而,我们没有观察到显著差异(TT) CP例之间的基因型频率和控制(隐性的模型:优势比= 1.214 = 0.75,95% CIs = 0.369 - -3.991;表2),而(TC)基因型的频率明显高于在CP情况下比在控制(overdominant模型:优势比= 1.508 = 0.00264,95% CIs = 1.152 - -1.976;表2)。
4所示。讨论
CP的慢性炎性疾病,病理是密切相关的生产和激活等一系列炎症介质白介素,主要是合成,产生的免疫细胞如淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞和上皮细胞。(20.]。具体来说,升高il - 1的存在家族蛋白质,包括细胞因子和受体,被发现参与口腔微生物感染主机,以及细胞外基质分解代谢,骨吸收,牙周组织改建(19,34- - - - - -36]。在假设病因的CP基因-环境相互作用模型,相信基因变异影响生产和/或白细胞介素的函数可能会导致改变牙周感染后免疫反应,从而导致不同程度的患这种疾病的风险(21,37]。
在CP基因变异研究到目前为止,rs1800587引起了广泛关注。到目前为止,rs1800587一直在追究其关联与CP在多个世界人口,如非洲人、欧洲人,美国人22,24- - - - - -26,38- - - - - -41]。考虑到遗传分析结果往往是跨种群由于种族特定遗传背景不一致的特性,这是极大的兴趣研究rs1800587和CP在中国样本之间的关系有足够的统计能力。与CP,有趣的是,rs1800587显示重要的协会在许多不同人群的样本。尽管rs1800587等位基因频率的差异不同的人群(例如,T-allele频率范围从28.7%到40.4%在欧洲人和非洲人,而T-allele汉族样本频率是7.74%),CP的以前的荟萃分析在欧洲人和非洲人24,25),我们的研究发现一个不相称的群体的T-allele rs1800587 CP患者与控制。然而,CP rs1800587大小的影响是不同的在不同的民族,可能由于其不同的等位基因频率。然而,值得注意的是分析之间的联系rs1800587和CP在以前小汉族人群(27- - - - - -31日获得不同的结果,可能由于他们的小样本大小。另一个可能的解释是这些以前的样本招募在中国的不同地区,和遗传结构的差异在中国主题源于不同区域广泛明显(42,43]。也有可能某些环境或社会经济因素,不同地区之间的差异可能影响这个SNP在CP的发病机制的作用。然而,目前无法测试这个假说等信息(环境因素、社会经济因素等)并不是对所有样品可用。
除了遗传证据,rs1800587的潜在功能的影响(特别是CP风险T-allele)在炎症反应参与CP也得到证实。Rs1800587位于上游889−il - 1的位置α翻译网站开始。周边基因组区域假设促进DNA可访问性是基于前面DNase敏感数据发布的编码。此外,rs1800587 colocalizes RFX1蛋白质的主题,表明这个SNP可能导致改变细胞生理学相关RFX1 [44]。最近的数据表明,不同等位基因的rs1800587导致多个微分DNA结合转录因子,如AP-1家族蛋白(45]。有趣的是,等位基因不平衡时显著增强细胞immune-activated与脂多糖(LPS)治疗。具体来说,(T / T)基因型rs1800587显著增加il - 1的启动子活动α基因比(C / C)基因型在LPS刺激后单核细胞(46],魏等人已经观察到显著提高瞬态promoter-luciferase活动在人类astroglial细胞(T / T)基因型在rs1800587 (47]。同样,细胞携带(T / T)基因型rs1800587展览几乎四倍增加il - 1α蛋白质含量(36]。因此,rs1800587可能影响il - 1相关的炎症过程α。更有趣的是,厕所等人先前发现il - 1的蛋白表达α(以ELISA)明显高于在CP情况下比在控制中国人口的30.),增加了进一步的证据支持的T-allele rs1800587可能导致发展中CP调制il - 1的风险α的水平。此外,在集群il - 1基因多态性2号染色体上也与成人牙周炎(严重的风险34]。因此,是否rs1800587有助于CP的发病机制通过调制il - 1的生产α是未来的研究特别感兴趣的一个问题。
4.1。限制
尽管CP基因诱发因素的识别,目前的研究也有一些局限性。作为样本招聘开始前出版的新准则在2017年为牙周炎,当前的研究主要集中在传统上定义“CP”。进一步分析大汉族不同类型的样本,疾病的阶段,成绩因此是必要的。此外,x光照片也应该进行所有参与者如果可能的话,这是不幸的是失踪的部分案件在最近的研究中,因为射线骨质流失和牙齿脱落可能提供有价值的证据为疾病进展和严重性。同样,社会经济指标应收集参与者,如口腔卫生可以危及收入不足,有限的医疗条件,等等。此外,尽管样本量相对较大的相比之下,一些早期的研究(尤其是在中国),进一步验证rs1800587之间的关联和CP在一个独立的群体是必要的。
5。结论
我们的研究表明,rs1800587 il - 1α基因是一个风险变异为CP在中国人口。这个结果促进了我们对这种疾病的遗传机制的理解在汉人,并进一步研究关注详细机制多态性和基因在CP和其他牙周条件是必要的。例如,做生产的差异和il - 1的函数α导致改变微生物感染后炎症反应吗?希望解决这些问题将提供有价值的见解,理解,CP的治疗和预防。
缩写
| CP: | 慢性牙周炎 |
| AgP: | 积极的牙周炎 |
| il - 1: | Interleukin-1 |
| 单核苷酸多态性: | 单核苷酸多态性 |
| 有限合伙人: | 脂多糖 |
| 顺式: | 置信区间 |
| 产后抑郁症: | 口袋的深度 |
| 卡尔: | 临床附着丧失 |
| 聚合酶链反应: | 聚合酶链反应 |
| SD: | 标准偏差 |
| 防喷器: | 出血在探索 |
| 或者: | 优势比。 |
数据可用性
本研究中的所有生成的数据可从相应的作者(Hua肖)。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
XS和HX同样这项研究中,本研究的设想,并进行了主要的实验和分析。SL和LG进行了实验。XS收集临床样本。所有作者阅读和批准最终的手稿。