广西巴马地区壮族家系白细胞端粒长度遗传模式研究

端粒是真核细胞线性染色体末端特异的DNA-蛋白质复合物。在人类，端粒的DNA重复序列为5'TTAGGG3'，因为DNA的不完全复制，细胞每分裂一次，染色体末端的端粒长度(TL)可以缩短50～200bp，当TL缩短到某一阈值时，细胞便进入了复制衰老。可见，TL对于维持基因组的完整性和稳定性具有重要意义，同时也说明随着年龄的增加，TL不可避免的缩短。同一个体不同细胞间的TL具有较高的异质性，年龄相同的不同个体间TL也明显不等。TL明显受遗传因素影响。然而，子代TL受其父亲或母亲TL的影响有不同的报道。本研究拟分析家系中子代白细胞TL(LTL)与其父母LTL的相关性，以确定该群体LTL的遗传模式。

1材料与方法

1.1对象

广西巴马地区(巴马、东兰、凤山、都安)的健康壮族长寿家系，共403个家系1422人。其中第一代共420人，男114人，女306人，年龄54～106岁，平均(91.03±6.47)岁;第二代共589人，男443人，女146人，年龄26～76岁，平均(56.32±8.34)岁;第三代共413人，男266人，女147人，年龄5～56岁，平均(26.63±10.87)岁，见表1。所有受试对象于采样前常规进行问诊及体格检查，均无心、脑血管药物服用史，基本排除糖尿病、高血脂、高血糖、高血压、冠心病、中风等老年相关性疾病，属于健康个体。

1.2方法

1.2.1血液标本的采集与处理所有受试者晨起空腹，采集肘静脉外周血2ml于存有EDTA的抗凝管中，冻存备用。

1.2.2外周血基因组DNA的提取用经典苯酚/氯仿法提取DNA，-20℃保存备用。

1.2.3real-timePCR方法测定LTLLTL测定所需的引物及反应条件详见文献。

1.3统计学处理采用SPSS16.0统计学分析软件，经P-P检验，LTL资料分布为正态分布，组间差异性比较应用t检验及协方差(年龄为控制变量)分析，相关性分析应用偏相关(年龄、性别为控制变量)或直线相关分析。

应用在线软件VassarStats〔(Lowry1998-2008)，http://faculty.vassar.edu/lowry/VassarStats.html.〕对母亲-子女及父亲-子女间的相关系数进行比较。

2结果

2.1各代人群的年龄、性别分布及相应的LTL看出子代群体中女性LTL明显长于男性(P<0.05)。而家系中其他代人的LTL并无性别差异。

2.2LTL与年龄的相关性无论是总体人群或是性别分层后，均显示LTL与年龄呈明显的负相关性，即随年龄的增加，LTL逐渐缩短。

2.3LTL的遗传模式子代LTL与其父母LTL呈正相关(r=0.486，P=0.000);儿子、女儿LTL既与母亲LTL又与父亲LTL呈正相关。在线软件VassarStats的Z检验结果(Z=0.74，P=0.46)说明母亲LTL对子女LTL的影响与父亲LTL对子女LTL的影响是相同的。为进一步了解LTL的可遗传性，将家系中第一代人即父代与其孙辈的LTL进行相关性分析。结果显示，祖父母与其孙子女之间LTL呈正相关;祖父或祖母与孙子女之间LTL均呈正相关。

2.4子代LTL与其出生时父辈年龄的关系家系中子代LTL与其出生时父亲、母亲年龄没发现有相关性。

3讨论

端粒是位于染色体末端的特殊结构，保护染色体免受损害。TL随细胞分裂而进行性缩短，其缩短速率在不同类型细胞有所不同，但均与年龄呈负相关性，即随年龄增加而进行性缩短。本研究显示，在总体人群及性别分层后，LTL均随年龄的增大而缩短，与其他学者的报道一致。另外，子代人群中女性的LTL明显长于男性，与Ahola等的报道一致。Nawrox等在2004年报道TL的遗传模式研究，认为TL遵循X-连锁遗传，因为子代TL与其母亲TL呈正相关，女儿TL既与母亲TL又与父亲TL呈正相关，而儿子TL只与母亲TL呈正相关与其父亲的TL无相关性，认为可能与X染色体上DKC1基因的多态性有关。后者可以编码影响人类端粒酶RNA成分(hTERC)的dyskerin蛋白。当DKC1基因错义突变时可引起X-连锁的先天性角化不良病人细胞中的hTERC浓度下降，使端粒酶活性降低，进而使TL缩短。本研究也发现，子代LTL遵循母系遗传模式，即在母亲-子女、母亲-儿子、母亲-女儿间LTL呈明显的正相关性，说明母亲LTL越长，遗传给儿子或女儿LTL越长。另外，我们还发现LTL也呈父系遗传模式，即父亲-子女、父亲-儿子、父亲-女儿间LTL亦呈明显的正相关性，说明父亲LTL越长，遗传给儿子或女儿的LTL越长，与Njajou等和Nordfjll等的报道一致。我们进一步想了解到底母系或是父系遗传模式对子代LTL的影响更大，然而Z检验的结果却表明在我们的研究群体中母系及父系遗传模式对子代LTL的影响是相同的，与Broer等对19713名个体进行的Meta分析显示的“TL遵循较强的母系遗传”有所差异，可能是种族、样本量等方面不同所致。

LTL的可遗传性不仅表现在父代与子代之间。本研究中家系的第一代人(父代)LTL与其孙子女LTL的相关性分析表明孙子女LTL与其祖父、母的LTL呈现明显的正相关关系，说明LTL的遗传可以超越两代人，可进一步证明遗传因素对LTL的作用，与Nordfjll等的报道一致。

Broer等还指出，子代TL与其出生时父亲的年龄呈正相关。然而，本研究中并没发现这一结论。新生儿的LTL可以反映其父辈遗传因素对其LTL的影响，但在生后的成长过程中不可避免地受到各种环境因素的作用，而环境因素对TL的影响已有不少报道，如吸烟等。因此，研究子代TL与其出生时父亲、母亲年龄的关系可能还需要考虑其他环境混淆因素对结果的干扰。