先天性心脏病(Congenital Heart Disease,CHD)是胚胎期心血管系统发育异常或发育障碍以及出生后应当退化的组织未能退化而造成的心血管畸形疾病。维生素B12(Vitamin B12,VB12)作为辅酶参与叶酸代谢和三羧酸循环,对人体健康和胚胎发育有重要作用。食物中的VB12经肠道吸收后,与TCN2蛋白结合,经血液运输至周围组织后被吸收并发挥其生物学功能,因此血液中与VB12结合的TCN2蛋白被称为活性VB12(active B12)。目前有多项研究表明TCN2表达水平的降低或突变与恶性贫血,神经管畸形,甲基丙二酸尿以及唇腭裂等疾病相关。本研究中,我们对836例来自山东地区的CHD患者和1676例健康对照样本的TCN2基因进行了检测。关联分析发现,TCN2c.479A>T(p.Lys77Met,rs75680863)的突变明显富集在对照人群,能显著降低先心病的发病风险(additive model:OR=0.61,95%CI=0.44-0.85,P=0.003)。千人基因组数据显示c.479A>T具有明显的种族和地域性差异,是东亚人群特有的SNP,其中等位基因T在中国北方人群中的频率(14%)明显高于中国南方人群(5%)和日本人群(3%),进一步分析证实此突变位点的T等位基因在进化中受到正选择作用(REHH P=0.032;iHS P=0.023)。进一步对103例孕龄期妇女空腹血清活性VB12的浓度进行检测,我们发现:AT基因型携带者血清中活性VB12浓度显著高于AA基因型携带者(P<0.001)。c.479A>T突变导致TCN2 77位氨基酸从Lys变成Met,体外功能实验显示,虽然77Met不影响TCN2与VB12的结合力,但影响细胞内外TCN2的比例。结构预测显示77Lys位于TCN2蛋白与其受体Megalin的结合区域中。在HEK293细胞中,敲低Megalin受体,可以使77Met蛋白在细胞内外的分布与771ys类似。因此推测TCN2 77Met蛋白与肾小管上皮细胞膜受体Megalin亲和力高于TCN277Lys蛋白,从而更易于肾脏对TCN2-B12复合体的重吸收,并维持血液中B12的浓度。综上所述,此研究首次发现在中国北方人群中高频率的、受到正选择的TCN2c.479A→T多态性位点能降低先心病的患病风险,升高血清中活性VB12浓度。我们的研究结果将有助于进一步揭示VB12的生物学功能,为孕前和孕期补服VB12降低先心病等出生缺陷发病风险提供理论依据。
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