MTHFR C677T基因多态性与胎儿CHD的相关性

侯 亚，辛 亚，马小玲，邹双林，潘丽华

先天性心脏病(CHD)是胎儿期出现的心脏或大血管发育畸形，是最常见的出生缺陷类型，占各种先天性畸形的28%[1]。CHD发生受多种因素的影响，随着对CHD的研究不断深入，越来越多的研究显示环境因素在影响CHD发生的同时，遗传因素与CHD的发生也有着密不可分的联系[2-3]。叶酸作为影响心血管系统发育的重要因素，现普遍认为孕妇孕期有效剂量的叶酸补充能有效预防子代CHD的发生[4-5]。MTHFR作为调控叶酸代谢的关键酶之一，其编码基因已成为了解CHD遗传易感因素的研究热点。本研究旨在通过分析宁夏地区怀有CHD胎儿孕母MTHFR C677T基因多态性分布情况，评估其与胎儿CHD的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料：选取2019年1月-2020年12月于宁夏医科大学总医院产前诊断中心行MTHFR C677T基因多态性检测的单胎健康孕妇作为研究对象。将经产前超声随访后提示胎儿心脏结构异常的278例纳入胎儿CHD组，将同期就诊于该科室经产前超声及介入性产前诊断均未见异常且既往无不良孕产史的275例单胎孕妇纳入对照组。

1.2 分组：根据CHD的种类结合本地区胎儿CHD发病类型将胎儿CHD分为间隔缺损型CHD组(Case A1)：房间隔缺损、室间隔缺损、房室间隔缺损、心内膜垫缺损；复杂性CHD组(Case A2)：法洛氏四联症、胎儿心血管系统出现两个及以上部位结构畸形；梗阻性缺陷型CHD组(Case A3)：包括肺动脉瓣狭窄、肺动脉狭窄、主动脉狭窄、主动脉缩窄、主动脉弓离断、三尖瓣下移畸形。

1.3 方法：抽取孕妇静脉血3 mL，运用PCR-金磁微粒层析法对样本分别进行两管PCR反应，M反应用于扩增677T等位基因，WT反应用于扩增677C等位基因(ABI 7500实时荧光定量PCR仪)。PCR反应结束后，分别将产物滴加在检测卡相应的M和WT通道上，根据两个检测通道中检测线的显色情况，确定基因型的类型(MTHFR C677T基因检测试剂盒购自西安金磁纳米生物技术有限公司)。

2 结果

2.1 胎儿CHD组和对照组孕母一般情况比较：胎儿CHD组：年龄20～41岁，平均年龄(29.60±3.981)岁，筛查平均孕周(22.54±2.975)周。对照组：年龄20～40岁，平均年龄(29.37±4.223)岁，筛查平均孕周(22.45±2.790)周。胎儿CHD组和对照组年龄、孕周进行比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。对胎儿CHD组和对照组MTHFR C677T基因的基因型分别进行哈迪-温伯格遗传平衡检验，结果2组人群的基因型均服从遗传平衡(P>0.05)。

2.2 胎儿CHD与MTHFR C677T基因多态性的关系：胎儿CHD组共278例，根据胎儿CHD类型分为间隔缺损型CHD组169例，复杂性CHD组91例，梗阻性缺陷型CHD组18例。与CC基因型相比，CT杂合突变基因型孕母的胎儿发生CHD的风险为CC基因型孕母的2.443倍(95%CI:1.624～3.677，P<0.05)；TT纯合突变基因型孕母的胎儿发生CHD的风险为CC基因型孕母的3.051倍(95%CI:1.877～4.958，P<0.05)。携带突变等位基因T孕母的胎儿发生CHD的风险是携带等位基因C孕母的1.783倍(95%CI:1.405～2.264，P<0.05)，见表1。

表1 MTHFR C677T基因多态性与胎儿CHD的相关性[n(%)]

2.2.1 胎儿间隔缺损型CHD与MTHFR C677T基因多态性的关系:分层研究中，与CC基因型孕妇相比，CT杂合突变基因型孕母的胎儿发生间隔缺损型CHD的风险是CC基因型孕母的2.316倍(95%CI：1.442～3.719，P<0.05)；TT纯合突变基因型孕母的胎儿发生间隔缺损型CHD的风险是CC基因型孕母的2.779倍(95%CI：1.590～4.858，P<0.05)。携带突变等位基因T孕母的胎儿发生间隔缺损型CHD的风险是携带等位基因C孕母的1.709倍(95%CI：1.300～2.246，P<0.05)，见表2。

表2 MTHFR C677T基因多态性与胎儿间隔缺损型CHD的相关性[n(%)]

2.2.2 胎儿复杂性CHD与MTHFR C677T基因多态性的关系：与CC基因型孕妇相比，CT杂合突变基因型孕母的胎儿发生复杂性CHD的风险是CC基因型孕母的3.187倍(95%CI：1.669～6.086，P<0.05)。TT纯合突变基因型孕母的胎儿发生复杂性CHD的风险是CC基因型孕母的3.900倍(95%CI：1.876～8.108，P<0.05)。携带突变等位基因T孕母的胎儿发生复杂性CHD的风险是携带等位基因C孕母的1.956倍(95%CI：1.393～2.745，P<0.05)，见表3。

表3 MTHFR C677T基因多态性与胎儿复杂性CHD的相关性[n(%)]

2.2.3 胎儿梗阻性缺陷型CHD与MTHFR C677T基因多态性的关系：与CC基因型孕妇相比，CT杂合突变基因型和TT纯合突变基因型孕母的胎儿发生梗阻性缺陷型CHD的风险与CC基因型孕母相比差异无统计学意义(P>0.05)。携带突变等位基因T孕母的胎儿发生梗阻性缺陷型CHD的风险与携带等位基因C的孕母相比差异无统计学意义(P<0.05)，见表4。

表4 MTHFR C677T基因多态性与胎儿梗阻性缺陷型CHD的相关性[n(%)]

3 讨论

MTHFR基因定位于染色体1p36.3[6]，其中以关于其第4外显子的677位点的碱基突变的相关性研究居多，此处碱基可发生由C→T的替换，这种替换使该基因位点具备CC、CT和TT3种基因型的多态性转变，这种多态性转变将导致此处密码子编码的氨基酸由丙氨酸(Ala)转变为缬氨酸(Val)，使MTHFR的催化能力降低，一方面影响DNA的生物合成；另一方面造成Hcy循环途径受阻，使得中间产物S-腺苷甲硫氨酸(SAM)生成减少，SMA是活跃的甲基供体，将影响DNA等的甲基化程度，进而影响细胞或组织的正常生长发育，导致胚胎发育异常甚至胚胎丢失[7]。此外，高Hcy血症也可损伤细胞的DNA，使遗传物质发生改变，导致出生缺陷的发生[8]。Shi H[9]的一项病例对照研究发现，相较于CC基因型孕妇，TT基因型的孕妇使子代发生CHD的风险增加。此外还发现，MTHFR基因突变导致的高Hcy血症可能在子代CHD的发生中发挥了重要作用。Wang L[10]也发现由CHD子女的母亲构成的病例组中纯合突变TT基因型频率明显升高(P<0.05)。但是Zhang Y[11]等人的研究却没有发现两者之间有明确关联。由此可知，MTHFR C677T基因突变与子代CHD的关系仍待进一步探讨。

本研究显示，基因型为CT、TT型的孕母与基因型为CC的孕母相比，均使胎儿患CHD的风险增加(CT vs CC：OR=2.443，95%CI:1.624～3.677，P<0.05；TT vs CC：OR=3.051，95%CI:1.877～4.958，P<0.05)。这与Shi H和Wang L的研究结果略有不符，Shi H和Wang L的研究显示，虽然CT基因型频率在3个基因型中发生频率最高，但其并没有显著增加子代患先天性心脏病的风险。而本研究中不仅发现孕母CT和TT基因型均是胎儿CHD发生的危险因素，还发现CT、TT突变基因型在导致胎儿CHD的发生上呈现等级效应，携带TT基因型者的致病性相对更强，这可能是因为TT纯合突变基因型所导致的酶活性更低，由此导致孕妇血液中Hcy水平更高，从而发挥了更强的致病性。而这恰恰印证了陈爱保[12]、唐慧荣[13]等的研究结果。而导致CT基因型在导致子代CHD的患病易感性不同的原因，考虑可能与该基因的地域分布差异有关。进一步研究发现，MTHFR C677T基因多态性与胎儿间隔缺损型CHD和复杂性CHD的发生有较强的相关性。与王莉娜[14]等人的研究表明的MTHFR C677T基因TT基因型在室间隔缺损、法洛氏四联症患儿母亲中频率明显高于对照组的结论相符，与CT基因型在病例组母亲和对照组之间分布频率差异无显著性结果不符。这可能是该基因的不同地域和人群间的分布差异所致，本研究显示在宁夏地区中，以CT基因型的突变频率最高。但从突变基因型在导致胎儿CHD的致病能力上看，不管是在总的胎儿CHD组，还是进一步分层研究中，均是TT纯合突变基因型的致病风险更强。另外本研究人群的分组与王莉娜的分组人群并不完全相符，本研究中间隔缺损型CHD和复杂性CHD中并不完全为室间隔缺损和法洛氏四联症，这是由于本研究中各亚组中的每种CHD种类样本量相对较少所致，但是却以这两种疾病为各亚组中的例数最多为主要代表。今后的研究中需进一步扩大样本量，以完善每种特定的CHD种类与MTHFR C677T基因多态性在该地区的相关性研究。本研究中另一个亚组研究显示，与CC基因型相比，携带杂合突变基因型CT和纯合突变基因型TT的孕母没有明显增加胎儿发生梗阻性缺陷型CHD的发病风险。这与Van Beynum IM[15]的研究结果不一致。导致这种情况发生的原因，一方面与梗阻性缺陷型CHD的发病率较低有关，另一方面与入组的孕妇数量较少有关，今后的研究中需重视此方向数据资料的收集，在扩大样本量的基础上，再进行相关性研究。另外本研究中发现，胎儿CHD中以间隔缺损型CHD的发生居首位，这与杨慧[16]和Zidan HE[17]等的研究相符。