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背景:骨质疏松症是一个重要的节段性回肠炎患者发病率的原因。降低骨密度(BMD)的发病机制是多因素疾病。一系列的遗传因素与其他人群的骨质疏松症患者。
目的:调查的影响,白介素6 (il - 6),胶原蛋白1型α1 (COL1A1)和维生素D受体基因(论述)单核苷酸多态性(SNP)在克罗恩病的患者BMD。
病人:一群245的特征以及节段性回肠炎患者招募的炎症性肠病弗里曼医院的注册和皇家维多利亚医院,泰恩河畔纽卡斯尔和女王伊丽莎白医院,盖茨黑德,英国。
方法:患者的基因分型il - 6c - 174 g SNP,COL1A1Sp1结合位点G T SNP,VDR Taq1,Fok1单核苷酸多态性,CARD15R702W、G908R L1007fs snp。在腰椎BMD测量使用双能(LSP)和臀部x射线吸收测量学。
结果:共有158名女性和87名男性患者,24 - 70岁(平均44),被招募。没有明显差异的检测单核苷酸多态性的分布,分析了年龄、体重指数、前/绝经状态,吸烟,或使用类固醇。二百一十三名患者的基因分型il - 6SNP。太阳能发电和总患者髋部BMD显著低于GG基因型(48%)比CC基因型(15%)(p = 0.041, p = 0.014)。一百八十名患者的基因分型COL1A1SNP。没有显著差异在BMD LSP。髋部BMD显著低于杂合的患者相比,纯合子的野生型(p = 0.034)。在BMD基因型之间没有明显差异论述单核苷酸多态性或CARD15基因型检测。
结论:il - 6和COL1A1基因多态性影响克罗恩氏病,但患者BMD论述基因多态性研究没有重大影响。
- il - 6白介素6
- COL1A11型α1、胶原蛋白
- 论述,维生素D受体
- SNP(单核苷酸多态性
- 骨密度、骨矿物质密度等
- 太阳能发电,腰椎
- 体重指数、体重指数
- PCR,聚合酶链反应
- 克罗恩氏病
- 骨矿物质密度
- 白介素6多态性
- COL1A1多态性
- 1型胶原α1
- VDR多态性
- 维生素D受体
来自Altmetric.com的统计
骨质疏松症发病率的是一个重要的原因在克罗恩病的患者,骨折患病率高达22%的人骨质疏松性1和一个整体低能量增加骨折率与普通人群相比。2,3在骨质疏松性骨折的绝大多数无症状时骨折,1低骨矿物质密度(BMD)提供了一个有用的标记后症状性骨折的风险。4,5低BMD患者更常见的克罗恩病和溃疡性结肠炎比。6减少BMD的发病机理中发现患有克罗恩氏病是多因素疾病。各种风险因素已确定BMD下降,包括皮质类固醇的使用,7较低的身体质量指数(BMI)、7 -9疾病持续时间,10的年龄,11和吸烟。12此外,一些基因已经被卷入其他高危人群骨质疏松症的发病机制。双胞胎的研究表明,60 - 80%的BMD可能是由基因决定的。13
找到一个是一个标记的基因型的风险低BMD能够靶向治疗骨质疏松症的发展。双胞胎研究表明维生素D受体的多态性(论述)基因,在健康女性BMD14尽管这些发现并不总是可再生的。1516个研究表明弱影响的荟萃分析论述多态性。16VDR是一个重要的监管机构的钙代谢和骨细胞的功能。此外,论述已发现多态性影响肠钙吸收。17论述多态性也被卷入对克罗恩病的易感性18以病例对照的方式,因此我们调查这个协会。
促炎细胞因子白介素6 (il - 6)也被牵连在骨质疏松症的发病机制。il - 6的影响破骨细胞功能和刺激骨吸收。19研究发现多态性之间的联系il - 6基因和BMD在健康女性20.在炎症性肠病。21
1型胶原α1 (COL1A1)基因突变负责条件成骨不全症。22大幅减少,在发现了这种基因多态性影响BMD在先前的研究在一个健康的人口。23日,24多态性的COL1A1发现了基因改变骨骼强度通过改变转录因子Sp1的亲和力。25到目前为止,没有公布的影响的研究COL1A1单核苷酸多态性(snp)在炎症性肠病的BMD。
因此,我们想调查的潜在承认显然功能多态性之间的关系论述,il - 6,COL1A1和BMD的节段性回肠炎患者的特征。
单核苷酸多态性研究是:Fok1和Taq1多态性的论述G 174−C SNP位置il - 6,Sp1转录因子结合位点的多态性COL1A1。
多态性的CARD15基因在染色体16日已确定为克罗恩病易感性标记26和已知与回肠疾病而不是纯粹的结肠疾病有关。27骨质疏松症是一种严重的克罗恩病的并发症;我们调查是否CARD15突变与BMD相关联。
患者和方法
患者的炎症性肠病弗里曼医院的注册和皇家维多利亚医院,泰恩河畔纽卡斯尔,盖茨黑德,英国女王伊丽莎白医院。所有患者诊断为克罗恩病的护理下,外科手术或医疗肠胃科和被诊断放射学、内窥镜检查和活检。只包含24 - 70岁的患者,女性怀孕或计划怀孕被排除在外,因为潜在风险的暴露于电离辐射在骨密度。初始人口数据被收集的问卷,包括年龄、吸烟史、生育和女性月经史。细节包括疾病的持续时间和地点、皮质类固醇使用几个月,手术和药物的历史从医学获得通过直接访谈和笔记。测量骨密度之前,身高和体重和体重指数计算。所有患者知情同意了参加。纽卡斯尔联合伦理委员会授予伦理批准。
相比之下,当测试的假设论述基因型与克罗恩病相关,地理和种族匹配的健康对照组招募来自体外受精捐助者和卫生保健工作者。
BMD测量
在腰椎BMD测量(LSP)和总左臀部使用双重能量x射线吸收仪(QAR 2000;Hologic Inc .,沃尔瑟姆,马萨诸塞州,美国),如前所述。28骨质疏松症是由世卫组织定义的骨质密度2.5或更多的标准偏差低于平均值的年轻人,和骨量减少T分数2.5−−1在任何网站。29日分类正常BMD、osteopenic或骨质疏松性依赖于网站最低的BMD T分数。
基因分型
的决心VDR Taq1基因型
340个基点片段,其中包括T C多态性的密码子352的外显子9论述12号染色体上的基因是放大200年25μl反应混合物μM每个dATP dCTP, dGTP,和dTTP (ABgene、萨里、英国),10毫米Tris-HCl, pH值8.3,50 mM氯化钾,0.01%明胶,1 U聚合酶(ABgene),每个引物0.5μM, 1μl(约0.2 - -0.5μg)模板DNA的优秀GeneAmp 9700。与这有关的等位基因多态性是指定的“t”(Taq我网站现在)和T (Taq我网站没有)。
是:使用的引物5′CAg AgC ATg广汽gg gAg创新艺人经纪公司三大′,5′ggg TgT ACg TCT gCA gTg Tg-3′反向(Oswel,南安普顿,英国)。
聚合酶链反应(PCR)扩增条件如下:最初在94°C变性6分钟紧随其后的是35的周期,为45秒94°C, 63°C 60秒钟,其次是75秒72°C,和最后一个在72°C扩展了7分钟。
放大后,15μl产品的消化有2.5个单位Taq我在65°C (ABgene)。消化限制片段分离2.5% (w / v)琼脂糖凝胶(σ,普尔,多塞特郡,英国),1×Tris-Borate-EDTA(此种)运行缓冲(σ)样本已知基因型的运行控制和水- DNA(免费的)控制在每一批。
乐队被呈现在一个αInnotech成像仪系统和分配如下:T / T 340个基点;T / T 340英国石油(bp)、293个基点和47个基点;t / t 293 bp和47个基点。
的决心VDR Fok1基因型
265个基点片段,包括网站的C T多态性在起始密码子,上面被放大。由于这种变化的等位基因指定“f”(FokI网站现在)或“F”(FokI网站没有)。
是:使用的引物5′ACg Tgg CCC Tgg CAC TgA CTC TgC TCT-3′, 5′ATg棉酚ACA有条件现金援助TgC TTC TTC太极拳CTC-3′反向(Oswel)。
PCR扩增条件如下:最初在94°C变性5分钟紧随其后的是32周期为45秒94°C, 45秒58°C,其次是45秒72°C,和最后一个在72°C扩展了7分钟。
放大后,15μl产品的消化有4个单位FokI限制性内切核酸酶(ABgene) 37°C。消化限制片段分离2% (w / v)琼脂糖凝胶(σ)如上所述。基因型被分配如下:F / F 265个基点;F / F 265英国石油(bp)、169个基点和96个基点;/ f、169个基点和96个基点。
的决心il - 6 174−基因型
431个基点片段,包括网站的C G多态性−174在启动子区域的位置il - 6基因,是放大。在消化国民三世,野生型序列与G在位置在−−174不消化而C 174网站创建了一个限制NIa第三,消化。是:使用的引物5′CAg亚美大陆煤层气有限公司AAC柠檬酸手枪广汽Tgg-3′, 5′gTg ggg CTg ATT ggA AAC颈- 3′反向(Oswel)。
扩增的PCR反应条件如下:最初的变性在95°C五分钟之后,五个周期95°C的30秒,60秒58°C,紧随其后的是60秒72°C,紧随其后的是25 95°C的周期为30秒,60秒56°C,紧随其后的是60秒72°C,紧随其后的是五个周期95°C的30秒,60秒54°C,紧随其后的是72°C 60秒,最后一个在72°C扩展了7分钟。
放大后,15μl产品的消化有2.5个单位NlaIII限制性内切核酸酶(ABgene) 37°C。消化限制片段分离2% (w / v)琼脂糖凝胶,如上所述。对于不同的基因型,以下带模式得到:G / G 229个基点,173个基点,29日英国石油公司;G / C 229英国石油(bp)、173个基点和122个基点;51 C / C 229个基点,122个基点,英国石油(bp)和29个基点。
的决心COL1A1基因型
280个基点片段,其中包括G T多态性在Sp1的结合位点在第一内含子的COL1A1基因,是放大。是:使用的引物5′CTG广汽答TTG CGG行动TTT TGG-3′, 5′GTC CAG CCC柠檬酸太极拳TGG CC-3′反向(Oswel)。
扩增的PCR反应条件如下:最初在94°C变性5分钟紧随其后30 94°C的周期为一分钟,一分钟64°C, 72°C一分钟。
放大后,10μl与1单位产品的消化Msc1限制性内切核酸酶(新英格兰生物学实验室)37°C。消化限制片段通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分离10%聚丙烯酰胺凝胶,用1×此种运行缓冲(σ)。运行样本已知的基因型控制,和水- DNA(免费的)控制在每一批。
电泳后四小时160 mV,乐队被呈现在一个αInnotech成像仪系统。各种基因型对应的模式如下:纯合子的野生型(GG) 280个基点;杂合的(GT) 280年和260年英国石油公司;和纯合突变体(TT) 260个基点。
CARD15基因分型
这是表现在卡斯伯特和同事之前报道27在C马修教授的实验室,医学和分子遗传学、人、国王和圣托马斯的医学院,伦敦,英国。简而言之,基因型多态性R702W, G908R, 3020 insc测定使用TaqMan biallelic歧视制度。外显子扩增引物设计的基础上基因库NT_019610序列。
统计分析
寻找基因型之间的差异在髋部BMD和LSP,采用方差分析。这是重要的,为多个比较图基的测试是用来比较组间差异。多元回归分析是用来确定额外的使用类固醇和基因型的风险。
结果
基线特征
总共245例克罗恩病进行了研究(表1):54(22%)骨质疏松性在任何网站,106 (43%)osteopenic在任何网站,和160年(65%)骨密度正常。任何基因型之间没有明显差异,年龄、体重指数、前/后更年期,吸烟,或使用类固醇(数据没有显示)。所有控件的北Tyneside-Newcastle地区的居民北东英格兰和欧洲北部的都是高加索人种的祖先。没有一个有自身免疫性疾病和炎症性肠病。
基因型
所有的基因型在哈迪温伯格平衡。基因型分布如表2所示。比较基因型的分布COL1A1,il - 6,VDR Fok1与257名健康的控制,没有统计上显著的差异。没有差异论述Taq1克罗恩氏病和患者之间的基因型频率控制(p = 0.10)。控制基因型频率CC 40 (15%)、TC 115 (45%), TT 102 (40%)。
基因型和骨矿物质密度
VDR Taq1
没有显著差异在BMD LSP或髋关节之间论述Taq1基因型。也没有区别在太阳能发电和臀部和T分数论述Taq1基因型(表3)。
VDR Fok1
没有显著差异在BMD LSP或髋关节之间论述Fok1基因型。也没有区别在太阳能发电和臀部和T分数论述Fok1基因型(表3)。
il - 6
在太阳能发电的骨密度有显著区别il - 6基因型(p = 0.041)。这种差异被GG和CC基因型之间的两两比较允许多个测试。CC基因型有较高的意思是弹道导弹防御(1.03克/厘米2)比GG基因型(0.95克/厘米2)(95%置信区间的差异(CI) 0.0032 - -0.1524)。只有T分数和基因型之间意义的趋势(p = 0.065)(表3)。
在髋部BMD之间有显著差异il - 6基因型(p = 0.014)(表3,图1)。CC基因型有较高的意思是BMD 0.93克/厘米2相比GG基因型(平均BMD 0.48克/厘米2;95%可信区间0.0186 - -0.159)。不同基因型组BMD时表示为T分数显著(p = 0.013)。意思是T分数−0.709 CC基因型和−1.37 GG基因型(95% CI 0.119 - -1.208)。
意思是骨矿物质密度(BMD)在不同的白介素6 (il - 6)基因型组。95%可信区间,95%置信区间。
COL1A1
LSP BMD之间没有显著差异COL1A1基因型(p = 0.144)。也没有显著差异在T分数之间的LSP基因型(p = 0.14, p = 0.24)(表3)。
在髋部BMD之间有显著差异COL1A1基因型(p = 0.034)(表3,图2)。这是在纯合子的野生型(GG)和杂合的基因型(GT)。意思是GG基因型弹道导弹防御是0.88克/厘米2和GT 0.81克/厘米2(95% CI 0.0051 - -0.1307)。在T分数也有显著差异基因型(p = 0.025)。再次,GG基因型T分数(−1.03)高于GT基因型(−1.59;95%可信区间0.066 - -1.063)。
意味着全髋关节骨矿物质密度(BMD)在不同的胶原蛋白1型α1 (COL1A1)基因型组。95%可信区间,95%置信区间。
基因型类固醇交互
使用调整r2,在髋部BMD的变化由于持续使用类固醇是5.1%。一个额外的非重大的变化由于基因型为1.2% (p = 0.09)。然而,有一个重要的额外的削减在髋部BMDil - 6GG基因型与CC的5.3% (95% CI 10.4 - -0.2%;p = 0.04)。没有显著影响,GC基因型与CC基因型。
还有一个显著减少在髋部BMDCOL1A1GT与GG基因型相比,5.8% (95% CI 11.2 - -0.4%;p = 0.035)没有显著影响,TT基因型相比之下,GG基因型。
没有显著的额外的LSP BMD的变化il - 6的COL1A1基因型。
CARD15
在弹道导弹防御或T分数没有意义CARD15基因型的频率(表2)CARD15基因型如表2所示。正如预期的那样,有一个更高的频率CARD15克罗恩病的突变人口比对照组(n = 104):野生型77例(91%),杂合子7(7%),纯合子0。
讨论
这是一个大型研究基因和骨密度之间的关系在一个人口特征克罗恩病的患者。当分析基因型没有疾病持续时间不同,使用类固醇,年龄、体重指数、吸烟或地位,允许有效比较基因型。
之间存在显著相关il - 6太阳能发电和臀部的多态性和低BMD患者节段性回肠炎。最大的区别是在臀部GG基因型(49%)9.6%意味着BMD低于CC基因型(15%);在太阳能发电有7.5%的差别。从分析,C等位基因似乎产生保护作用的GC杂合子BMD明显高于GG纯合体。
这一发现之间的联系il - 6多态性和克罗恩氏BMD与以前的工作是一致的。21舒尔特和他的同事们21研究了83例克罗恩病和溃疡性结肠炎的混合物。il - 6多态性也一直在绝经后女性骨密度较低有关30.和较低的峰值骨量的健康男性。31日然而,在另一项研究的75例克罗恩病的105例炎性肠道疾病,没有发现协会之间il - 6多态性和BMD。32最后研究不过是小于目前的调查和BMD表示为Z分数,而不是绝对的BMD。此外,的影响il - 6在目前的调查相对较小,相比之前的研究明显不足。
il - 6被认为是参与骨质疏松症的骨重建,因此发展通过刺激破骨细胞骨吸收的发展和监管。19日,33岁的34更高水平的il - 6在克罗恩病的患者发现了吗10和血清水平的il - 6已发现预测绝经后妇女的骨质流失。35体外研究表明,CCil - 6基因型导致较低的刺激il - 6启动子活性和体内水平较低的等离子体il - 6。36在绝经后的妇女,CCil - 6多态性是降低骨吸收和减少损失的BMD与GG基因型。30.可能在克罗恩氏病,慢性炎症导致更高的血清水平的条件il - 6CC基因型是预防il - 6介导的骨吸收。
这项研究发现了一个显著降低患者BMD在克罗恩病的臀部杂合的COL1A1(27%)与纯合基因型相比,野生型(53%)。在臀部,杂合的基因型导致骨密度减少6%。在臀部也显著减少T分数水平低于推荐治疗糖皮质激素诱导的骨质疏松症。37
本研究是在协议与其他出版工作COL1A1基因多态性。COL1A1基因多态性与低骨密度和骨折有关的其他人群。23日,24最近的一项荟萃分析包括6800例还发现在腰椎BMD明显降低杂合的组相比,纯合子野生型但纯合子TT组无显著差异。38
COL1A1在Sp1结合位点基因多态性功能,被认为是改变胶原蛋白的转录水平和生产,因此骨骼的物理性质。25成骨细胞来源于杂合子受试者发现改变了生产的胶原蛋白α1(1)链相对于α2(1)与野生型个体。研究同样发现,骨强度降低与野生型相比,杂合的科目。
在这个分析没有BMD和两个之间的联系论述单核苷酸多态性的研究。1996年的16个研究的荟萃分析发现一个小效果论述多态性,162.4%的基因型之间差异BMD。这么小的效果有限的临床意义。数字在这项研究中被充分发现不同基因型之间的4 - 5%。
大量额外的效果被发现使用类固醇和时间之间的关系il - 6GG基因型以及COL1A1杂合子。然而这种影响是很小的。这将是有用的能够对不同基因型之间的相互作用发表评论,但这项研究没有足够数量的允许,比较。还需要进一步研究,以调查是否有不同的反应基因型之间的治疗骨质疏松症。
没有联系之间在这项研究中被发现论述Taq1多态性和对克罗恩病的易感性。这是245年与先前公布的数据,克罗恩病的患者被发现tt基因型的频率增加(在本研究CC)的同义词。18结果是同意一项小型研究的95例克罗恩病没有联系。39
多个发展,骨质疏松症已确定的风险因素,包括体重指数和使用类固醇。7许多研究已经发现患者骨折的风险增加克罗恩氏病1,2,40岁,41虽然这是不一致的。42岁的43发展风险分层基因型和临床风险可能使靶向治疗药物如磷酸盐28或其他磷酸盐44或钙补充剂,45依赖的风险。病人可以测试开始前皮质激素例如那些在更大的患骨质疏松症的风险和更积极的筛查和治疗目标。克罗恩病病人比其他疾病组以前年轻,因此研究的早期识别这些风险可能成为治疗很重要。
确认
我们想感谢协会结肠炎和克罗恩病和特殊的纽卡斯尔医院NHS信托受托人的支持。我们感谢CG马修教授和他的团队在复杂疾病遗传学,医学和分子遗传学、人的,国王和圣托马斯的医学院。我们还要感谢参与的病人。
CE Todhunter由协会结肠炎和克罗恩病。
引用
脚注
2005年7月11日在线发表
利益冲突:没有宣布。
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