脑源性神经营养因子基因与精神分裂症质量和数量性状的关联

           作者：何小林 赵靖平 刘涛 张向晖 赵爱玲

【关键词】  脑源性神经营养因子基因；多态性；精神分裂症；质量性状；数量性状

　　【摘要】 目的   探讨脑源性神经营养因子基因C270T多态性与精神分裂症疾病表型的质量和数量性状的关系。 方法   对194例精神分裂症患者（研究组）及187例正常人（对照组）应用聚合酶链反应、非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结合银染技术检测脑源性神经营养因子基因C270T多态性；采用阳性与阴性症状量表评定精神分裂症疾病表型的数量性状。用χ2检验和单因素方差分析脑源性神经营养因子基因与精神分裂症疾病表型的质量和数量性状的关系。 结果   两组间BDNF基因的基因型及等位基因的频率分布差异有显著性(P<0.05)；研究组脑源性神经营养因子基因3种基因型间阳性与阴性症状量表总分及分量表分差异无显著性(P＞0.05)。 结论   脑源性神经营养因子基因C270T多态性与精神分裂症相关,与精神分裂症疾病表型的质量性状可能无关联,与精神分裂症疾病表型中的"思维障碍"和"反应缺乏"的数量性状可能存在关联。

　　【关键词】 脑源性神经营养因子基因；多态性；精神分裂症；质量性状；数量性状

　　Relationship between polymorphism in the brainderived neurotrophic factor gene and qualitative or quantitative characters of schizophrenic phenotype

　　【Abstract】 Objective   To explore relationships between the C270T polymorphism in the brainderived neurotrophic factor (BDNF) gene and qualitative or quantitative characters of schizophrenic phenotype. Methods   The C270T polymorphism in the BDNF of 194 patients and 187 normal controls were examined with polymerase chain reaction(PCR), denaturing polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining; quantitative characters of schizophrenic phenotype were assessed with the Positive and Negative Symptom Scale (PANSS). The relationships were analyzed with the χ2 test  and Single Factor Analysis of Variance. Results   There were significant differences in the genotypes and  the frequencies of alleles of the BDNF gene between the 2 groups(P<0.05); there was no significant difference in the total score and subscale scores of the PANSS among the three genotypes of BDNF gene (P＞0.05). Conclusion   C270T polymorphism in the BDNF gene is associated with schizophrenia , might not be associated with quantitative or qualitative characters of schizophrenic phenotype and may be associated with quantitative characters such as thought disorder and reaction deficit.

　　【Keywords】 BDNF gene；polymorphism；schizophrenia；qualitative character；quantitative character

　　精神分裂症是一种常见的多基因遗传病［1］，其表型的变异分布是连续的，称之为数量性状（quantitative character），但通常的研究是将其表型根据临床诊断标准分为患病或不患病两个状态，称之为质量性状（qualitative character）［2］。目前国内外多数对精神分裂症易感基因的研究主要集中在其质量性状［3，4］，研究其数量性状的较少。因此，我们拟采用阳性和阴性症状量表（PANSS）评定精神分裂症疾病表型的数量性状，拟在人群中初步探讨脑源性神经营养因子基因（BDNF）C270T多态性与精神分裂症表型的质量和数量性状之间的关系。现将结果报告如下。

　　1 对象与方法

　　1.1 对象   病例选自2003年3～10月在中南大学湘雅二精神卫生研究所男女病房住院的194例精神分裂症患者(研究组)，均为汉族、湖南省人，符合《中国精神障碍分类与诊断标准》第3版（CCMD3）精神分裂症诊断标准［5］。患者入组前未服任何抗精神病药、抗抑郁药、抗躁狂药或停药后病情复发未经任何。其中男95例，女99例，年龄15～59a，平均29±11a，发病年龄12～52a，平均22.6±6.8a。将发病年龄≤25a的128例患者定为早发组，＞25a的66例患者定为非早发组。排除分裂情感性精神病、精神发育迟滞伴发精神障碍、情感障碍及器质性精神障碍等。患者或监护人对本研究签署书面知情同意书。随机抽取同期在中南大学湘雅医学院与患者组年龄、性别相当条件的187名健康志愿者为对照组，均为汉族、湖南省人，均无重大躯体疾病、遗传性疾病，既往无精神病史及精神疾病阳性家族史。其中男88名，女99名，年龄18～42a，平均26±7.0a。均签署书面知情同意书。

　　1.2 方法

　　1.2.1 精神分裂症疾病表型的数量性状评定   采用PANSS评定患者的临床症状、病情严重程度，即精神分裂症疾病表型的数量性状。PANSS包括阳性症状分量表、阴性症状分量表和一般病理分量表。其6个因子分别是反应缺乏、思维障碍、激活性、偏执、抑郁、攻击性。阳性症状分量表和阴性症状分量表分别包括妄想、概念紊乱、幻觉行为、兴奋、夸大、猜疑；被害、敌对性、情感迟钝、情感退缩、情感交流障碍、被动；淡漠、抽象思维、交谈缺乏自发性、流畅性、刻板思维，每组各6个条目。参与量表评定的2名精神科医生均经过专门培训，且均不清楚患者的基因类型。

　　1.2.2 DNA提取   于早晨抽取被试者外周肘静脉血5ml，用酚氯仿法［6］提取基因组DNA，置于-70℃条件下保存备用。

　　1.2.3 基因类型检测   采用聚合酶链反应（PCR）技术对BDNF C270T多态性进行分析。PCR反应的上游引物为5CAGAGGAGCCAGCCCGGTGCG3，下游引物为5CTCCTGCACCAAGCCCCATTC3。由深圳晶美生物制品公司合成。100ng的基因组DNA放入25μ・L-1的体系中，其中含1.1μmol・L-1Mgcl2、200μmol dNTP(dATP,dCTP,dGTP,dTTP)、1μmol上下引物和1.5μ・25μL-1 Taq酶。PCR的反应条件为94℃ 5mins预变性，继以94℃变性30seconds，60℃退火30s，72℃延伸30s，共30个循环，出循环后72℃延伸5mins。将PCR产物通过Hinfl内切酶酶切，之后经过60g・L-1非变性聚丙已烯酰胺（PAGE）凝胶中电泳分离，以银染色法检视各区带，与分子量标准物比较各片段的大小。单个213bp片段为T／T型；2条分别为87、126片段的为C/C型；3条分别为213、126、87片段的为C/T型。

　　1.3 数据处理   全部数据采用SPSS10.0软件包进行HardyWeinberg定律的遗传平衡吻合度检验，各组研究对象的BDNF的基因型和等位基因频率,用χ2检验及单因素方差进行统计分析。

　　2 结果

　　2.1 疾病表型质量性状与BDNF多态性的关联分析  两组基因型与等位基因分布见表1。

　　表1   两组BDNF的基因型与等位基因分布（略）

　　由表1可知：研究组C/T基因型分布频率明显高于对照组，差异显著（χ2=32.71，P＜0.05）；研究组T等位基因分布频率明显高于对照组，差异显著（χ2=36.19，P＜0.05）；按发病年龄分组分析，早发组与非早发组BDNF的基因型和等位基因频率的总体分布差异无显著性（P＞0.05）。按基因型分布例数，经χ2检验，研究组与对照组的DRD4基因型频率符合HardyWeinberg平衡定律（P＞0.05）。

　　2.2 表型数量性状与BDNF多态性的关联分析   BDNF分为C/C，C/T，T/T三个基因型，经方差齐性检验，3种基因型间PANSS总分、3个分量表分、6个因子分和12个条目分方差齐同。经单因素方差分析，BDNF3种基因型间PANSS总分、3个分量表分差异无显著性(P＞0.05)，但C/T基因型"思维障碍"因子分明显高于C/C基因型，差异有显著性（P＜0.05）。研究组女性C/T基因型者反应缺乏条目分明显高于C/C基因型者和短片段基因型者，差异有显著性(P<0.05)。

　　3 讨论
　　
　　对精神分裂症这一类多基因病来讲，用数量性状评价受累表型取代临床诊断来评价受累表型，更有利于寻找易感基因［7 ］。但到目前为止，精神分裂症的诊断还依赖于临床综合症状群，无明确的客观病理生理改变的证据。因此精神分裂症表型数量性状遗传研究报道并不多见。Brzustowics等［8］用PANSS进行数量性状的评定，首先报道了对精神分裂症数量性状的连锁分析。本研究采用CCMD3精神分裂症诊断标准进行临床诊断，即疾病表型的质量性状；采用PANSS评定精神分裂症疾病表型的数量性状。结果显示：BDNF C270T多态性与精神分裂症的质量性状无关联。按发病年龄区分为早发组和非早发组后，BDNF的基因型和等位基因的频率总体分布差异无显著性（P＞0.05）。按性别分组分析发现，女性患者C/T基因型频率明显高于男性患者，也高于正常女性。提示BDNF C270T多态性对精神分裂症的易患性影响可能存在性别差异，其可能是女性易患精神分裂症的"风险因子"。这与匈牙利Szekeres G［9］等对101例欧洲白人的研究结果不一致。可能的原因是一方面精神分裂症本身存在遗传异质性，另一方面BDNF C270T多态性分布存在地区和种族差异［3,10］。
　　
　　本研究结果显示：BDNF C270T多态性与精神分裂症疾病表型的"思维障碍"数量性状存在关联。研究组C/T基因型"思维障碍"因子分明显高于C/C基因型，提示C/T基因型患者比C/C基因型患者"思维障碍"症状严重。结合PANSSP的7个条目分的分析，女性患者3种基因型间"反应缺乏"条目分的差异有统计学意义（P<0.05），C/T基因型患者"反应缺乏"条目分明显高于C/C基因型患者。提示精神分裂症疾病表型"反应缺乏"的数量性状与BDNF C270T多态性可能存在关联，C/T基因型患者"反应缺乏"的症状较C/C基因型患者严重。

　　精神分裂症表型是多个基因相互作用或累积作用所致，每一个相关基因的遗传变异对表型形成可能起部分甚至微小的作用。因此，对某一个基因进行相关分析时，得出的阴性结论并不能排除该基因成为精神分裂症的候选基因的可能性。总之，精神分裂症疾病相关基因的研究是一个非常复杂的问题，我们只是对精神分裂症质量性状和数量性状与候选基因的关系进行了初步探讨，仍有待进一步深入。

　　［1］ Cardno AG, Gottesman II. Twin studies of schizophrenia: from bowandarrow concordances to star wars Mx and functional genomics［J］.Am J Med Genet，2000，97：12

　　［2］ 夏家辉.医学遗传学［M］.第1版.北京：人民卫生出版社，2004：286～287

　　［3］ Lung FW, Tzeng DS, Shu BC. Ethnic heterogeneity in allele variation in the DRD4 gene in schizophrenia［J］.Schizophr Res，2002，57：239

　　［4］ Kaiser R, Konneker M, Henneken M, et al. Dopamine D4 receptor 48bp repeat polymorphism: no association with response to antipsychotic treatment. but association with catatonic schizophrenia［J］.Mol Psychiatry，2000，5：418

　　［5］ 中华医学会精神病学分会.精神障碍分类与诊断标准.第3版（CCMD3）［J］.中华精神科杂志，2001，34： 184

　　［6］ J.萨姆布鲁克，D.W.拉塞尔.分子克隆实验指南［M］.第3版.北京：出版社，2002：467～471

　　［7］ TuulioHenriksson A, Haukka J, Partonen T, et al. Heritability and number of quantitative trait loci of neurocognitive functions in families with schizophrenia［J］.Am J Med Genet，2002，114：483

　　［8］ Brzustowicz LM, Honer WG, Chow EW, et al. Use of a quantitative trait to map a locus associated with severity of positive symptoms in familial schizophrenia to chromosome 6p［J］.Am J Hum Genet，1997，61：1388

　　［9］ Szekeres G, Juhasz A, Rimanoczy A, et al. The C270T polymorphism of brainderived neurotrophic factor gene is associated with schizophrenia［J］.Schizophr Res，2003，65(1)：15

　　［10］ Chang FM, Kidd JR, Livak KJ, et al. The worldwide distribution of allele frequencies at the human dopamine D4 receptor locus［J］.Hum Genet，1996，98：91