類孟買血型是一種較為罕見的紅細胞血型,血型血清學主要表現為: 紅細胞 H 抗原部分缺失,血清中存在抗 H 抗體,常導致 ABO 血型鑒定的錯誤。
該血型表型患者如接受含 H 抗原的血液可引起嚴重的溶血性輸血反應,嚴重影響安全輸血。因此,類孟買血型的鑒定在臨床輸血中具有重要的臨床意義。與 H 抗原形成有關的編碼基因 FUT1 位于19q13. 3。FUT1 基因突變導致了 H 抗原合成障礙,產生類孟買血型表型。國內外基礎研究對 H 抗原缺失的分子遺傳學基礎已有較為深入的研究,結果顯示: H 抗原缺失頻率及 FUT1 基因突變分子基礎在不同人群的有所差異[1 -4]。因此,我們對本地區3 例血型鑒定確定為類孟買血型的個體進行了FUT1 基因的克隆和測序,探討本地區類孟買血型表型產生的分子遺傳學基礎。
一、材料和方法
1.研究對象
收集我院 3 例經血型血清學鑒定為類孟買血型表型的患者標本,其中男性 2 例,女性 1 例; 年齡分別為:
18 歲( 個體 1) 、37 歲( 個體 2) 、65 歲( 個體 3) 。以正常 O 表型患者標本為正常對照血清學檢測試劑和方法正定型用單克隆抗 A、抗 B 、抗 H 試劑及反定型用試劑 A、B、O 細胞,均購自上海市血液生物醫藥有限公司產品。用常規方法進行 ABO 及 H 血型鑒定,同時進行凝集抑制試驗以檢測唾液中血型物質。
2. 樣本 DNA 提取
以全血 DNA 小量提取試劑盒 ( 美國 Omega 公司產品) 抽提 3 例類孟買血型患者及正常表型患者基因組 DNA,嚴格按照試劑說明書進行操作。
3.FUT1 DNA 擴增
PCR 引物參考文獻[5]由上海生工生物工程公司合成。引物序列: F: 5'-CATTTGCTAATTCGCCTTTC-CTC-3‘,R: 5'-CCTTCTCTCCAACTCTCCCAAC-3’,擴增片段長度: 1286 bp。擴增反應體系體積 50 μl,其中: 2 × 緩沖液 25 μl,樣本 DNA 2 μl,LA Taq 0. 5 μl( 日本 TaKaRa 公司產品) ,dNTP mix 1 μl,引物 F、R各 1 μl,滅菌雙蒸水 19. 5 μl。PCR 參數: 94℃預變性5 min; 然后94℃變性30 s,60℃退火30 s,72℃延伸 2 min,30 個循環,72℃延伸 5 min 后冷卻至 4℃。 PCR 擴增產物在 2% 低熔點瓊脂糖凝膠上 100 V 電泳 30 min,凝膠成像儀成像,提示擴增成功后,從凝膠上切取目的 DNA 片段,用 AXYGEN 凝膠純化試劑盒( AXYGEN 公司產品) 純化回收 DNA 片段。
4. FUT1 基因測序
純化的 PCR 產物在 T4 DNA 連接酶作用下與 T 載體連接,轉化大腸桿菌感受態細胞,挑取 4 個陽性克隆,提取質粒,以質粒 DNA 為范本測序鑒定 FUT1基因突變。
二、結 果
1.紅細胞 ABO、H 血型鑒定
3 個研究個體在 ABO 常規血型鑒定中正定型均為:O 型,反定型也均為 O 型,但是 O 細胞均出現不同程度的凝集,同時自身對照均為陰性。進一步的血清學鑒定發現 3 個研究個體血清中均有抗 H 抗體,而紅細胞上 H 抗原缺失( 表 1) 。
2.唾液中 ABH 血型物質測定
凝集抑制試驗證實 3 個研究個體均為分泌型,其中個體 1,2 唾液中均含有 A、H 物質,而個體 3 唾液中含有 B、H 物質( 表 1) 。
3.PCR 產物瓊脂糖凝膠電泳分析
高保真 DNA 聚合酶擴增目的。擴增產物經瓊脂糖凝膠電泳成像,可見單一的特異性條帶,提示成功擴增 FUT1 基因編碼區全長。
4.FUT1 基因測序分析
高保真 PCR 擴增產物,經 TA 克隆、測序及序列比對分析發現,個體 1 的 1 條染色體上 FUT1 基因為 h1( 547-552delAG) ,另 1 條染色體上為 h4( 35C > T) ,即 FUT1 基因型為 h1h4; 個體 2,3 的 2 條染色體上FUT1 基因均為 h1( 547-552delAG) ,即 FUT1 基因型為 h1h1。
討 論
類孟買血型是一種罕見的紅細胞血型表型,其主要特征是紅細胞表面 H 抗原部分或完全缺失,而分泌液中存在 H 物質。H 抗原是 Hh 血型系統的唯一抗原,是 A、B 血型抗原形成的基礎。在正常情況下,FUT1 基因編碼的 α1,2 巖藻糖基轉移酶催化 L-巖藻糖連接到前體糖鏈上從而形成 H 抗原。因此,FUT1 基因的異常是形成類孟買血型的重要分子基礎。FUT1 基因位于 19q13. 3,全長 5380 bp,其中編碼序列長為 1095 bp,編碼 365 個氨基酸。目前已經發現的 FUT1 基因異常包括缺失、錯義突變和插入突變等,包含了 30 種不同的突變。眾多國內外研究已表明: H 抗原缺失頻率及 FUT1 基因突變分子基礎在不同人群的有所差異。目前,本地區已經報道的 FUT1 基 因 突 變 分 子 基 礎 僅 有 h1 ( 547-552delAG) 、h2 ( 880-882delTT) 、h3 ( 658 C > T) 、h9( 424 C > T)[1 -6]。為了進一步揭示對本地區類孟買血型個體的 FUT1 基因突變類型,我們對 3 例血型鑒定確定為類孟買血型的個體進行了 FUT1 基因的克隆和測序及比對分析。
我們首先通過常規血型鑒定、抗體篩選等血清學及唾液血型物質檢測等方法,確定了 3 例類孟買血型個體。隨后,我們提取了 3 個個體的基因組DNA。通過高保真 PCR 擴增了 FUT1 DNA,經過 TA克隆及測序證實了 3 例類孟買血型個體中,個體 1的 1 條染色體上 FUT1 基因為 h1( 547-552delAG) ,另 1 條染色體上為 h4( 35C > T) ,即 FUT1 基因型為h1h4; 個體 2,3 的 2 條染色體上 FUT1 基因均為 h1( 547-552delAG) ,即 FUT1 基因型為 h1h1。本研究的結果進一步證實了池泉等[6]報道的本地區類孟買血型個體的主要流行基因( h1 和 h2) 的結論。同時,我們也發現 h4 基因型同樣存在于本地區類孟買血型個體中。
關于 h4 基因型在類孟買血型形成中的作用,目前研究還存在爭議。許先國等[7]研究結果認為,h4基因型( 35C > T) 是一種基因多態性,而不是引起類孟買型的基因突變,但是不能完全解釋郭忠慧等[8]研究發現的 2 例 h4h4 純合子的類孟買血型個體。
我們研究的個體 3 FUT1 基因為 h1/h4,由于 FUT1基因的遺傳方式是常染色體隱性遺傳,因此我們認為,h4 基因型的存在導致類孟買個體3 另1 條染色體上 FUT1 無效表達,最終導致了個體 3 類孟買血型表型的形成。
總之,類孟買血型的分子基礎在不同人群存在著差異,并且尚有存在爭議的問題。因此,擴大樣本量,進一步挖掘類孟買血型個體的 FUT1 基因突變情況,將有利于我們理解類孟買血型表型形成的機制。
參 考 文 獻:
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5 黃豪博,范麗萍,魏世金,等。 中國福建地區類孟買血型個體FUT1 基因突變研究。 中國實驗血液學雜志,2010; 18 ( 5) : 1338- 1340.
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7 許先國,洪小珍,吳俊杰,等。 中國人群中 ɑ1,2 巖藻糖基轉移酶基因 C35T 變異的頻率研究。 中華醫學遺傳學雜志,2005; 22( 6) : 657 -660.
8 郭忠慧,向東,朱自嚴,等。 中國類孟買型 FUT1 和 FUT2 基因研究。 中華醫學遺傳學雜志,2004; 21( 5) : 417 -421.