hOGG1和PMCA2基因多态性与中国汉族人群噪声性听力损失易感性的关系

摘要

噪声性听力损失(noise-induced hearing loss，NIHL)又称职业性噪声聋，其形成原因主要是人们在工作过程中长期暴露于有害性噪声环境中而引起的缓慢进行性的感音神经性听力损失，是一种常见的职业性疾病，也是危害劳动者身体健康和影响其生活质量的主要职业病之一。自工业革命以来，NIHL已成为最重要的职业病之一。在美国，大约有10％的总人口（约3000万工人），每天工作时暴露在有害的噪声环境中;在中国大约有1000多万职工暴露在超标的噪声环境中，其中约有100万人患有不同程度的听力损失。因此，NIHL已成为第二常见的感觉神经性听力损失，仅次于年龄相关的听力减退(age-related hearingimpairment，ARHI)。长期工作在有害的噪声环境中而不采取有效的防护措施，将会对人体造成永久性的、不可逆的听力损害，甚至导致严重的噪声性耳聋。与此同时，在一些发展中国家，伴随着工业化的进程，NIHL的发病率越来越高，由职业噪声引起的NIHL所导致的职业病纠纷仅次于尘肺，给社会稳定带来负面影响，同时也给工厂企业和噪声作业人员带来了沉重的经济负担和严重的健康损害。噪声性听力损失一旦发病就是永久性的、不可逆的损伤，目前尚无有效的治疗方法，但它是一种可以预防的疾病。因此降低NIHL的发生率已成为当今职业病防治机构面临的一项非常艰巨和重要的任务。 人群研究结果显示，NIHL的发生与噪声暴露量相关，噪声越强，接触时间越长，则听力损失越严重。除噪声外，还有很多环境因素与NIHL有关。这些环境影响因素包括化学因素（比如有机溶剂和重金属等）、耳毒性物质（如氨基糖甙类抗生素和一氧化碳等）、物理因素（高温和震动等）和个人因素（吸烟和高血压、高血脂等）。研究显示，个体之间对噪声损害效应的易感性存在显著差异，并不是所有的人暴露于相同的噪声环境之后都会发生听力损失，且听力损失的严重程度也不尽相同。因此NIHL被认为是一种由遗传因素与环境因素交互作用而产生的复杂疾病。如果能确认NIHL易感基因，就有可能在NIHL易感个体暴露于高噪声环境前将其筛选出来，有效减少NIHL的发生，达到一级预防的目的。这对保护劳动者的健康，提高劳动生产率，降低企业医疗费用，有着深远的意义。 随着分子生物学技术在NIHL研究中的应用，近年来已发现数种基因改变与NIHL易感性相关。目前已经发现的NIHL的可能易感基因有钾离子通道基因(KCNQ4和KCNE1)、过氧化氢酶基因(CAT)、原钙粘蛋白15基因(PCDH15)、肌浆球蛋白14基因(MYH14)和热休克蛋白70基因(HSP70)、对氧磷酶2基因(PON2)、谷胱甘肽硫转移酶基因(GSTT1、GSTM1、GSTP1)、超氧化物歧化酶基因(SOD1、SOD2)等。本课题组是在较大样本量的汉族人群中研究质膜钙离子ATP酶亚型2基因(plasma membrane Ca2+-ATPase isoform2 gene，PMCA2)和人类8-羟基鸟嘌呤糖苷酶基因(human8-oxoguanine glycosylaseⅠ，hOGG1)的常见多态性与NIHL易感性之间的关系，为了解NIHL发生发展的机制提供理论依据，并为NIHL其他易感基因的研究提供切实可行的理论基础和方法指导。 研究目的: 探讨质膜钙离子ATP酶亚型2基因和人类8-羟基鸟嘌呤糖苷酶基因的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms，SNPs)与噪声性听力损失易感性之间的关系，为中国汉族人群NIHL易感个体的筛检提供理论依据，从而有效的减少NIHL的发生和更好的保护工人的健康。 研究方法: 1、研究对象的选择 采用病例对照的研究方法，在中国汉族噪声暴露职业人群中，根据GBZ49-2002，将电测听结果高频平均听阈＞25 dB的工人作为病例组，对照组为电测听结果高频平均听阈≤25 dB的工人且在年龄、性别、噪声暴露水平和接触年限等方面与病例组频数匹配。 2、DNA的提取和SNPs位点的选择 采用天根试剂盒（非离心柱法）提取外周血中的DNA。PMCA2基因（也称ATP2B2基因）位于人染色体3p25.3，hOGG1基因位于人染色体3p26.2，本课题组以NCBI数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)为数据源进行SNPs的选择。纳入标准如下:(1)选取位于启动子区、5' UTR、基因编码区，3'UTR等功能区SNPs;(2)选择中国汉族人群最小等位基因频率(minor allele frequency, MAF)＞0.05。 3、基因型的测定 采用TaqMan探针real-time PCR反应测定基因型，使用ABI PRISM7900 HT型荧光定量PCR仪（美国ABI公司）进行TaqMan实验并用SDS2.4软件对结果进行分析。 4、统计学分析 数据的录入采用Epidata3.0软件，相关的统计学分析应用SAS9.1.3软件。定性资料的比较采用双侧x2检验;定量资料的比较采用双侧t检验;OR值及其95％可信区间用非条件Logistic多因素回归分析计算。Hardy-Weinberg平衡采用拟合优度x2检验。基因型和NIHL的其他危险因素的联合作用采用多因素Logistic回归模型进行分析。检验水准α=0.05。 研究结果: 1.对照组和病例组的一般情况 本研究共收集到符合条件的研究对象1230例，其中对照组615人，病例组615人。两组人群在年龄、性别、噪声暴露水平及接触年限和吸烟饮酒方面的差别无统计学意义，P＞0.05;但听阈值在两组人群中的差异有统计学意义(P＜0.001)，病例组的听阈值约是对照组的3倍(37.2±11.8 dB[A] vs14.1±4.1 dB[A])。 2.遗传平衡性检验 经Hardy-Weinberg遗传平衡性检验，对照组和病例组人群的各等位基因频率及其基因型分布在遗传中保持着平衡，P＞0.05，研究人群具有良好的群体代表性。 3.hOGG1基因多态性与NIHL易感性之间的关系 对选取的研究对象进行hOGG1基因分型，结果发现hOGG1基因rs1052133位点的三种基因型频率在病例组和对照组之间的分布差异具有统计学意义(P=0.028)，GG基因型可能是NIHL发生的危险因素，经年龄、性别、吸烟和饮酒等混杂因素校正后，相对于CC/CG基因型的校正OR值及95％CI为1.53(1.12-2.11，P=0.008)，携带GG基因型的个体发生NIHL的风险是携带CC/CG基因型个体的1.53倍。 4.PMCA2基因多态性与NIHL易感性之间的关系 对选取的研究对象进行PMCA2基因分型，结果发现PMCA2基因rs3209637位点的基因型在病例组和对照组人群中的分布差异具有统计学意义，P=0.015。CC基因型可能是NIHL发生的危险因素，经年龄、性别、吸烟和饮酒等混杂因素校正后，相对于CT/TT基因型的校正OR值及95％CI为1.52(1.14-2.01，P=0.004)，携带CC基因型的个体发生NIHL的危险性增加1.52倍。对于PMCA2基因的其他SNPs位点，未发现基因型频率分布在两组间的差别有统计学意义(P＞0.05)。 5.hOGG1基因多态性的分层分析与NIHL易感性之间的关系 在噪声接触时间为15-25年组和＞25年组中发现携带GG基因型的个体更易发生NIHL，GG基因型可能是NIHL发生的危险因素。而在噪声接触时间＜15年时，并未发现该位点多态性与NIHL的关系。在中等强度噪声暴露组(85-92dB[A])中， hOGG1基因多态性位点三种基因型及隐性模型在两组中的分布差异有统计学意义，而在低强度和高强度噪声暴露组中未见有统计学意义。同时在吸烟组、饮酒组和年龄＞45岁组中发现GG基因型可能是NIHL的危险因素。 6.PMCA2基因多态性的分层分析与NIHL易感性之间的关系 在噪声接触时间为15-25年组中，PMCA2基因多态性位点rs3209637的三种基因型及显性模型在两组中的分布差异有统计学意义，而在噪声接触时间＜15年组和＞25年组中未见有统计学意义。同时在高强度噪声暴露水平组、吸烟组、饮酒组和年龄35-45岁组中发现rs3209637位点的三种基因型及隐性模型在两组间的分布差异具有统计学意义，携带CC基因型的个体发生NIHL的危险性增加，CC基因型可能是NIHL发生的危险因素。对于PMCA2基因其他SNPs位点，分层分析后也未发现基因型频率分布在两组间的差别有统计学意义(P＞0.05)。 结论 我们在中国汉族人群中得出以下结论: 1.通过对hOGG1基因和PMCA2基因多态性与NIHL易感性的关联研究发现，hOGG1基因rs1052133多态性位点GG基因型可能是NIHL发病的危险因素。PMCA2基因rs3209637多态性位点CC基因型可能是NIHL发生的危险因素。 2.hOGG1和PMCA2与噪声接触时间、噪声暴露水平、吸烟、饮酒等因素对NIHL易感性的影响存在交互作用。噪声接触时间越长，噪声暴露水平越高，携带hOGG1易感基因型个体患NIHL的风险越高，携带PMCA2基因rs3209637CC基因型的个体患NIHL的风险越高。 3.可以初步认为hOGG1和PMCA2是NIHL的易感基因，rs1052133和rs3209637可作为NIHL易感性的分子标志。

目录

声明

摘要

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

参考文献

综述 噪声性听力损失易感基因的人类关联研究进展

附录

附录一：主要缩略词中英文对照

附录二：调查表

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