巴马县壮族长寿老人白细胞抗原DQ基因的多态性研究
巴马县壮族长寿老人白细胞抗原DQ基因的多态性研究
龙桂芳 潘尚领 林伟雄 陈进超 黄必冠 罗毅
摘 要 目的 通过对长寿老人人类白细胞抗原(HLA)-DQA1、DQB1基因多态性的研究，探讨HLA与长寿的关系。 方法 应用聚合酶链反应-序列特异引物法(PCR-SSP)对巴马县109名90岁以上长寿老人、56名80岁老年人及71名健康、无血缘关系、随机抽样的当地成年人进行HLA-DQA1、DQB1基因分型，受检者均为壮族。 结果 (1)长寿组HLA-DQA1*0102的频率明显高于对照组(分别为43.3%和27.8%，P<0.005)；(2)长寿组HLA-DQA1*0101及DQB1*0301分别为3.7%和0.5%，明显低于对照组15.2%和2.1%(P分别<0.001及0.05)；(3)长寿组与80岁组比较，各相应等位基因之间的频率无显著性差异。相关分析显示，HLA-DQA1*0102与长寿呈正相关，而DQA1*0101及DQB1*0301呈负相关(OR分别为2.002、0.2077及0.5007，P分别<0.005、<0.05及<0.05)。 结论 在巴马县的壮族人群中，HLA-DQA1*0102为长寿的有利因子，而DQA1*0101及DQB1*0301为长寿的不利因子。
, 百拇医药
关键词：LA抗原；基因频率；遗传学，群体
国外对人类白细胞抗原(HLA)与长寿关系的研究已进行20余年，发现HLA某些位点确与长寿关联，但因人种、民族、地域及研究角度的不同，所得的结论差别很大，甚至得出相反的结果。这正是HLA系统复杂性的表现。巴马县位于广西壮族自治区西北部山区，人口约23万，1991年被国际自然医学会确认为世界第五长寿之乡〔1〕，目前全县90岁以上长寿老人逾300名，百岁老人74名。我们利用这一地理特点，自1997年1月起，在研究广西壮族人HLA-DQA1、DQB1基因多态性的基础上，对该县109名长寿老人、56名80岁以上老年人及71名健康成年人进行HLA-DQA1及DQB1基因分型，以探讨HLA与长寿的关系。
对象与方法
一、对象
长寿组： 109名，男23名，女86名；年龄90～103岁，平均96岁，其中90～99岁89名，≥100岁20名。80岁组：56名，男12名，女44名；年龄80～89岁，平均85岁。对照组：71名，男30名，女41名；年龄23～70岁，平均54岁。
, 百拇医药
3组均为世居巴马县的壮族人，据家谱可逆查8代以上。80岁以上老年人均为巴马县长寿研究所建档并长期随访的对象。对照组为同一地理区域内无血缘关系、随机抽样的成年人及老年人，生活及劳动条件与长寿组基本相同。所有受检者在抽血前均接受问诊及体检，除1名百岁老人有明显的老年痴呆表现，另4名有关节痛或胃肠不适外，其他方面如认知及自理能力、体检及肝胆B超检查均正常。
二、 试剂
1.序列特异引物及内对照引物：由中国科学院上海生物工程研究中心合成。各对引物的序列、解链温度、特异产物及扩增片段大小参见文献〔2，3〕。
2.底物脱氧核糖核苷酸(dNTPs)、Taq DNA聚合酶、小牛血清(BSA)等均为华美公司产品。
三、聚合酶链反应-序列特异引物法(PCR-SSP)
, http://www.100md.com 1.DNA提取：应用经典的酚-氯仿抽提法。
2.PCR扩增：每个PCR反应总体积为10 μl,包括5×PCR Buffer〔50 mmol/L KCl, 1.5 mmol/L MgCl2,10 mmol/L Tris-HCl(pH 8.3),0.001%(W/V) Gelatin〕, 0.001% BSA, GTP、ATP、TTP及CTP各200 μmol, 0.25 μmol各序列特异引物，0.05 μmol各阳性内对照引物，0.25 U耐热DNA聚合酶，50 ng基因组DNA。PCR前，各试剂混匀，稍加离心，加1滴石蜡油以防蒸发。在PE 480型DNA热循环仪中按94℃变性30 s→64℃退火45 s→72℃延伸20 s进行30个循环扩增。取扩增产物8 μl加0.5 μl 40% 蔗糖在含0.5 μg/ml EB的2%琼脂糖凝胶中电泳(电压10 V/cm)10 min，紫外线灯下观察扩增效果(图1)。
四 、数据处理
, 百拇医药
基因频率以直接计算法统计各等位基因的百分率， 逐个等位基因之间进行比较时， 用χ2检验或四格表确切概率法检验，优势比值(OR)用Woolf及Haldane法来计算〔4〕，其显著性检验亦用χ2检验。
M：为核酸分子标记物, 1～11分别代表各对引物相对应的等位基因DQA1*0101/4，0101/2/4，0102/3，0103，0201，0301，0401，0501，0601，非0104, 0104
图1 HLA-DQA1*0102/0501杂合子个体的扩增效果
结 果
3组的HLA-DQA1、DQB1的遗传构成及3组间各相应等位基因频率比较见表1及表2。在DQA1位点，3组均以DQA1*0102的频率最高，而且长寿组和80岁组与对照组比较均有显著性差异(P分别<0.01及0.05)，即DQA1*0102在长寿组中出现更为频繁，计算其OR并进行显著检验，发现DQA1*0102与长寿呈高度相关(OR＝2.002,P<0.005)。DQA1*0101在3组中亦显示较大的差别，分别为15.2%、6.5% 及3.7%，对照组与另两组比较，差异有显著性(P分别<0.05及0.001)，即DQA1*0101在长寿组出现较少，与长寿呈显著负相关(OR＝0.2077,P<0.005)。在HLA-DQB1位点，长寿组的DQB1*0301明显低于对照组(P<0.05)，与长寿呈负相关(OR＝0.5007，P<0.05)，DQB1*0201从对照组、80岁组到长寿组有升高趋势，但无统计学意义。
, 百拇医药
表1 长寿组、80岁组及对照组HLA-DQA1等位基因分布及比较 (观察数)
组 别
等位基因分布
总数
0101
0102
0103
0104
0301
0401
0501
长寿组
, http://www.100md.com
218
8(3.7)
74(43.3)
1(0.5)
34(17.0)
24(11.7)
2(0.9)
41(21.0)
80岁组
112
7(6.5)
, http://www.100md.com 38(43.3)
1(0.9)
20(19.8)
11(10.3)
0(0.0)
16(15.5)
对照组
142
20(15.2)
34(27.8)
3(2.1)
25(19.5)
, http://www.100md.com
17(12.8)
4(2.8)
25(19.5)
注：( )内为各等位基因频率百分数； 长寿组与80岁组比较，均为P>0.05；长寿组、80岁组分别与对照组比较，P<0.05，P<0.01；下表同表2 长寿组、80岁组及对照组HLA-DQB1等位基因分布及比较 (观察数)
组 别
等位基因分布
总数
0501
0502
, 百拇医药 0503
0504
0601
0602
0604
长寿组
218
7(3.3)
49(25.8)
6(2.8)
38(19.3)
20(9.6)
5(2.3)
, 百拇医药
0(0.0)
80岁组
112
4(3.6)
21(20.9)
3(2.7)
19(18.7)
10(9.4)
3(2.7)
2(1.8)
对照组
142
5(3.6)
, 百拇医药
28(22.2)
3(2.1)
19(14.4)
16(12.0)
4(2.9)
2(1.4)
组 别
等位基因分布
总数
0606
0201
0301
0302
, 百拇医药
0302
0303
0304
长寿组
218
7(3.3)
32(16.0)
21(10.1)
6(2.8)
8(3.7)
0(0.0)
80岁组
, 百拇医药
112
3(2.7)
15(14.4)
10(9.4)
3(2.7)
5(4.6)
1(0.9)
对照组
142
4(2.9)
13(9.6)
24(18.6)
, 百拇医药 4(2.9)
6(4.3)
3(2.1)
讨 论
在影响人类寿限的诸多因素中，遗传处于主导地位已是大多数老年学家的共识。HLA基因是人类基因组的一个重要组成部分，蕴藏着丰富的遗传信息，与机体免疫、疾病及肿瘤的发生、发展有着密切的关系。因此，HLA是否参与或调控老化过程及影响人类寿命一直是老年学家们关注的问题。通过HLA基因分型，比较长寿人群与对照人群各个基因频率的差异，根据这些位点对免疫功能的影响及与疾病的关联，探讨长寿人群的HLA优势，是目前研究HLA与长寿关系的主要策略之一。
早在1987年，Takata等〔5〕 就发现冲绳岛百岁老人中，HLA-DR9的频率显著低下，而DR1则为高频率。已有证据表明，HLA-DR9的携带者易感自身免疫性疾病或免疫缺陷病，与系统性红斑狼疮、糖尿病、甲状腺病等多种疾病关系密切，而DR1刚好相反〔5,6〕。因此，日本学者认为，DR9是长寿的危险因素，DR1为有利因素。
, 百拇医药
本资料中，巴马县长寿老人的HLA-DQA1*0102频率显著增高，DQA1*0101、DQB1*0301显著降低，与Akisaka等〔7〕最近报道的冲绳百岁老人的Ⅱ类基因情况差别较大，他们的结果是DQA1*0101(04)、DQB1*0503增高，DQA1*0102、0103、DQB1*0604低。这些差别表明，HLA基因不仅在普通人群中的频率分布及作用因人因地而异，在长寿人群中亦因种族不同而不同。出现这种差别的原因，可能是在遗传因素上，日本人较接近中国北方汉族，而壮族较接近南方汉族之故〔4〕。国内因缺乏此类资料而无从比较。
巴马县壮族人的长寿现象近年已引起国内外多家科研机构的关注，并对环境因素作了大量的研究及分析，解释了长寿的部分原因。分子生物学的发展及技术的进步为研究巴马县长寿的遗传因素提供了有利条件，然而，我们也意识到长寿遗传因素的复杂性，因此，本工作仅仅是一个开端，今后有必要对长寿老人HLA其他位点及其他遗传因素进行研究，进一步从基因、分子水平认识衰老及长寿。
, http://www.100md.com
基金项目：国家自然科学基金资助课题(3960075)
作者单位：龙桂芳(530027 南宁市，广西医科大学第一附属医院血红蛋白研究室)
潘尚领(530027 南宁市，广西医科大学第一附属医院血红蛋白研究室)
林伟雄(530027 南宁市，广西医科大学第一附属医院血红蛋白研究室)
陈进超(广西壮族自治区巴马县长寿研究所)
黄必冠(广西壮族自治区东兰县人民医院)
罗毅(广西壮族自治区东兰县人民医院)
参考文献
, http://www.100md.com 1，黄克林.世界第5长寿之乡——广西巴马县长寿因素综合分析.广西医学，1993，15：17-22.
2，龙桂芳,阿卜迪,李卫，等.应用PCR-SSP方法对广西籍壮族HLA -DQA1基因分型的研究.中华血液学杂志,1995,16：532-534.
3，龙桂芳，阿卜迪，李卫，等.广西壮族人HLA-DQB1等位基因与β地中海贫血的相关性.中华血液学杂志，1998，19:528-530.
4，赵桐茂,主编.人类血型遗传学.第1版. 北京：科学技术出版社,1987.261-262,360-361.
5，Takata H, Susuki M, Ishii T,et al. Influence of major histocompatibility complex region genes on human longevity among Okinawan-Japanese centenarians and nonagenarians. Lancet,1987, 2:824-826.
6，甘茂周.HLA相关疾病的分子基础.国外医学输血及血液学分册，1998,21：297-301.
7，Akisaka M, Susuki M, Inoko H. Molecular genetic studies on DNA polymorphism of HLA class Ⅱ genes associated with human longevity .Tissue Antigens, 1997,50:489-493., 百拇医药
龙桂芳 潘尚领 林伟雄 陈进超 黄必冠 罗毅
摘 要 目的 通过对长寿老人人类白细胞抗原(HLA)-DQA1、DQB1基因多态性的研究，探讨HLA与长寿的关系。 方法 应用聚合酶链反应-序列特异引物法(PCR-SSP)对巴马县109名90岁以上长寿老人、56名80岁老年人及71名健康、无血缘关系、随机抽样的当地成年人进行HLA-DQA1、DQB1基因分型，受检者均为壮族。 结果 (1)长寿组HLA-DQA1*0102的频率明显高于对照组(分别为43.3%和27.8%，P<0.005)；(2)长寿组HLA-DQA1*0101及DQB1*0301分别为3.7%和0.5%，明显低于对照组15.2%和2.1%(P分别<0.001及0.05)；(3)长寿组与80岁组比较，各相应等位基因之间的频率无显著性差异。相关分析显示，HLA-DQA1*0102与长寿呈正相关，而DQA1*0101及DQB1*0301呈负相关(OR分别为2.002、0.2077及0.5007，P分别<0.005、<0.05及<0.05)。 结论 在巴马县的壮族人群中，HLA-DQA1*0102为长寿的有利因子，而DQA1*0101及DQB1*0301为长寿的不利因子。
, 百拇医药
关键词：LA抗原；基因频率；遗传学，群体
国外对人类白细胞抗原(HLA)与长寿关系的研究已进行20余年，发现HLA某些位点确与长寿关联，但因人种、民族、地域及研究角度的不同，所得的结论差别很大，甚至得出相反的结果。这正是HLA系统复杂性的表现。巴马县位于广西壮族自治区西北部山区，人口约23万，1991年被国际自然医学会确认为世界第五长寿之乡〔1〕，目前全县90岁以上长寿老人逾300名，百岁老人74名。我们利用这一地理特点，自1997年1月起，在研究广西壮族人HLA-DQA1、DQB1基因多态性的基础上，对该县109名长寿老人、56名80岁以上老年人及71名健康成年人进行HLA-DQA1及DQB1基因分型，以探讨HLA与长寿的关系。
对象与方法
一、对象
长寿组： 109名，男23名，女86名；年龄90～103岁，平均96岁，其中90～99岁89名，≥100岁20名。80岁组：56名，男12名，女44名；年龄80～89岁，平均85岁。对照组：71名，男30名，女41名；年龄23～70岁，平均54岁。
, 百拇医药
3组均为世居巴马县的壮族人，据家谱可逆查8代以上。80岁以上老年人均为巴马县长寿研究所建档并长期随访的对象。对照组为同一地理区域内无血缘关系、随机抽样的成年人及老年人，生活及劳动条件与长寿组基本相同。所有受检者在抽血前均接受问诊及体检，除1名百岁老人有明显的老年痴呆表现，另4名有关节痛或胃肠不适外，其他方面如认知及自理能力、体检及肝胆B超检查均正常。
二、 试剂
1.序列特异引物及内对照引物：由中国科学院上海生物工程研究中心合成。各对引物的序列、解链温度、特异产物及扩增片段大小参见文献〔2，3〕。
2.底物脱氧核糖核苷酸(dNTPs)、Taq DNA聚合酶、小牛血清(BSA)等均为华美公司产品。
三、聚合酶链反应-序列特异引物法(PCR-SSP)
, http://www.100md.com 1.DNA提取：应用经典的酚-氯仿抽提法。
2.PCR扩增：每个PCR反应总体积为10 μl,包括5×PCR Buffer〔50 mmol/L KCl, 1.5 mmol/L MgCl2,10 mmol/L Tris-HCl(pH 8.3),0.001%(W/V) Gelatin〕, 0.001% BSA, GTP、ATP、TTP及CTP各200 μmol, 0.25 μmol各序列特异引物，0.05 μmol各阳性内对照引物，0.25 U耐热DNA聚合酶，50 ng基因组DNA。PCR前，各试剂混匀，稍加离心，加1滴石蜡油以防蒸发。在PE 480型DNA热循环仪中按94℃变性30 s→64℃退火45 s→72℃延伸20 s进行30个循环扩增。取扩增产物8 μl加0.5 μl 40% 蔗糖在含0.5 μg/ml EB的2%琼脂糖凝胶中电泳(电压10 V/cm)10 min，紫外线灯下观察扩增效果(图1)。
四 、数据处理
, 百拇医药
基因频率以直接计算法统计各等位基因的百分率， 逐个等位基因之间进行比较时， 用χ2检验或四格表确切概率法检验，优势比值(OR)用Woolf及Haldane法来计算〔4〕，其显著性检验亦用χ2检验。
M：为核酸分子标记物, 1～11分别代表各对引物相对应的等位基因DQA1*0101/4，0101/2/4，0102/3，0103，0201，0301，0401，0501，0601，非0104, 0104
图1 HLA-DQA1*0102/0501杂合子个体的扩增效果
结 果
3组的HLA-DQA1、DQB1的遗传构成及3组间各相应等位基因频率比较见表1及表2。在DQA1位点，3组均以DQA1*0102的频率最高，而且长寿组和80岁组与对照组比较均有显著性差异(P分别<0.01及0.05)，即DQA1*0102在长寿组中出现更为频繁，计算其OR并进行显著检验，发现DQA1*0102与长寿呈高度相关(OR＝2.002,P<0.005)。DQA1*0101在3组中亦显示较大的差别，分别为15.2%、6.5% 及3.7%，对照组与另两组比较，差异有显著性(P分别<0.05及0.001)，即DQA1*0101在长寿组出现较少，与长寿呈显著负相关(OR＝0.2077,P<0.005)。在HLA-DQB1位点，长寿组的DQB1*0301明显低于对照组(P<0.05)，与长寿呈负相关(OR＝0.5007，P<0.05)，DQB1*0201从对照组、80岁组到长寿组有升高趋势，但无统计学意义。
, 百拇医药
表1 长寿组、80岁组及对照组HLA-DQA1等位基因分布及比较 (观察数)
组 别
等位基因分布
总数
0101
0102
0103
0104
0301
0401
0501
长寿组
, http://www.100md.com
218
8(3.7)
74(43.3)
1(0.5)
34(17.0)
24(11.7)
2(0.9)
41(21.0)
80岁组
112
7(6.5)
, http://www.100md.com 38(43.3)
1(0.9)
20(19.8)
11(10.3)
0(0.0)
16(15.5)
对照组
142
20(15.2)
34(27.8)
3(2.1)
25(19.5)
, http://www.100md.com
17(12.8)
4(2.8)
25(19.5)
注：( )内为各等位基因频率百分数； 长寿组与80岁组比较，均为P>0.05；长寿组、80岁组分别与对照组比较，P<0.05，P<0.01；下表同表2 长寿组、80岁组及对照组HLA-DQB1等位基因分布及比较 (观察数)
组 别
等位基因分布
总数
0501
0502
, 百拇医药 0503
0504
0601
0602
0604
长寿组
218
7(3.3)
49(25.8)
6(2.8)
38(19.3)
20(9.6)
5(2.3)
, 百拇医药
0(0.0)
80岁组
112
4(3.6)
21(20.9)
3(2.7)
19(18.7)
10(9.4)
3(2.7)
2(1.8)
对照组
142
5(3.6)
, 百拇医药
28(22.2)
3(2.1)
19(14.4)
16(12.0)
4(2.9)
2(1.4)
组 别
等位基因分布
总数
0606
0201
0301
0302
, 百拇医药
0302
0303
0304
长寿组
218
7(3.3)
32(16.0)
21(10.1)
6(2.8)
8(3.7)
0(0.0)
80岁组
, 百拇医药
112
3(2.7)
15(14.4)
10(9.4)
3(2.7)
5(4.6)
1(0.9)
对照组
142
4(2.9)
13(9.6)
24(18.6)
, 百拇医药 4(2.9)
6(4.3)
3(2.1)
讨 论
在影响人类寿限的诸多因素中，遗传处于主导地位已是大多数老年学家的共识。HLA基因是人类基因组的一个重要组成部分，蕴藏着丰富的遗传信息，与机体免疫、疾病及肿瘤的发生、发展有着密切的关系。因此，HLA是否参与或调控老化过程及影响人类寿命一直是老年学家们关注的问题。通过HLA基因分型，比较长寿人群与对照人群各个基因频率的差异，根据这些位点对免疫功能的影响及与疾病的关联，探讨长寿人群的HLA优势，是目前研究HLA与长寿关系的主要策略之一。
早在1987年，Takata等〔5〕 就发现冲绳岛百岁老人中，HLA-DR9的频率显著低下，而DR1则为高频率。已有证据表明，HLA-DR9的携带者易感自身免疫性疾病或免疫缺陷病，与系统性红斑狼疮、糖尿病、甲状腺病等多种疾病关系密切，而DR1刚好相反〔5,6〕。因此，日本学者认为，DR9是长寿的危险因素，DR1为有利因素。
, 百拇医药
本资料中，巴马县长寿老人的HLA-DQA1*0102频率显著增高，DQA1*0101、DQB1*0301显著降低，与Akisaka等〔7〕最近报道的冲绳百岁老人的Ⅱ类基因情况差别较大，他们的结果是DQA1*0101(04)、DQB1*0503增高，DQA1*0102、0103、DQB1*0604低。这些差别表明，HLA基因不仅在普通人群中的频率分布及作用因人因地而异，在长寿人群中亦因种族不同而不同。出现这种差别的原因，可能是在遗传因素上，日本人较接近中国北方汉族，而壮族较接近南方汉族之故〔4〕。国内因缺乏此类资料而无从比较。
巴马县壮族人的长寿现象近年已引起国内外多家科研机构的关注，并对环境因素作了大量的研究及分析，解释了长寿的部分原因。分子生物学的发展及技术的进步为研究巴马县长寿的遗传因素提供了有利条件，然而，我们也意识到长寿遗传因素的复杂性，因此，本工作仅仅是一个开端，今后有必要对长寿老人HLA其他位点及其他遗传因素进行研究，进一步从基因、分子水平认识衰老及长寿。
, http://www.100md.com
基金项目：国家自然科学基金资助课题(3960075)
作者单位：龙桂芳(530027 南宁市，广西医科大学第一附属医院血红蛋白研究室)
潘尚领(530027 南宁市，广西医科大学第一附属医院血红蛋白研究室)
林伟雄(530027 南宁市，广西医科大学第一附属医院血红蛋白研究室)
陈进超(广西壮族自治区巴马县长寿研究所)
黄必冠(广西壮族自治区东兰县人民医院)
罗毅(广西壮族自治区东兰县人民医院)
参考文献
, http://www.100md.com 1，黄克林.世界第5长寿之乡——广西巴马县长寿因素综合分析.广西医学，1993，15：17-22.
2，龙桂芳,阿卜迪,李卫，等.应用PCR-SSP方法对广西籍壮族HLA -DQA1基因分型的研究.中华血液学杂志,1995,16：532-534.
3，龙桂芳，阿卜迪，李卫，等.广西壮族人HLA-DQB1等位基因与β地中海贫血的相关性.中华血液学杂志，1998，19:528-530.
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