Методом ЦДРФ проаналізовані частоти алелей генів Collal, VDR і CALCR у 174 неспоріднених представників Північно-Західного регіону Росії і у 70 пацієнток з важким сході-опорозом (ТО). при аналізі гена Collal виявлено достовірне підвищення частоти функціонально неповноцінного (ФН) алелі s в групі ТО (50,0 ± 5,9%) (р0,05) частоти ФН аллеля Т в групі ТО (84,4 ± 4,9%) у порівнянні з такою в популяції (73,8 ± 3,9%). Згідно з отриманими даними, аналіз алелей генів Collal і VDR дозволяє здійснювати раннє виявлення осіб зі спадковою схильністю до остеопорозу і, таким чином, робить можливим профілактику цього захворювання

Анотація наукової статті з фундаментальної медицини, автор наукової роботи - Москаленко М. В., Асєєв М. В., Котова Див, Баранов B. C.


The analysis of association between Collal, VDR and CALCR genes and development of osteoporosis

The allele rates of VDR, Collal and CALCR genes in 174 non-related individuals Northwest Russian population and in 70 patients with severe osteoporosis (SO) were investigated by PCR-RFLP method. The frequency of functionally abnormal allele t of VDR gene in a group of SO patients was Sl, 4 ± 5,9%, and it was significantly higher (p0,05) between frequencies of functionally abnormal T allele of CALCR gene in SO (84,4 ± 4,9%) patients and its average frequency in population were recorded (73,8 ± 3,9%). Thus, according to our data clear-cut association between functionally abnormal alleles of VDR and Collal genes and osteoporosis manifestation is established. Prospects and prognostic values ​​of VDR and Collal genes alleles s and t molecular testing for presymptomatic identification of women at high risk of osteoporosis in postmenopausal age are discussed


Область наук:

  • фундаментальна медицина

  • Рік видавництва: 2004


    Журнал: екологічна генетика


    Наукова стаття на тему 'Аналіз асоціації алелей генів Collal, VDR і CALCR з розвитком остеопорозу'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз асоціації алелей генів Collal, VDR і CALCR з розвитком остеопорозу»

    ?ЕКОЛОГІЧНА ГЕНЕТИКА ЛЮДИНИ

    М.В. Москаленко12, М.В. Асеев1, С.М. Котова3, B.C. Баранов1

    1 НДІ АГ ім. Д.О. Отта РАМН, Санкт-Петербург, 2 Санкт-Петербурзький державний університет; 3 Санкт-Петербурзька державна медична академія ім. І.І. Мечникова

    Ф Методом ПДРФ проаналізовані частоти алелей генів Collai, VDR і CALCR у 174 неспоріднених представників Північно-Західного регіону Росії і у 70 пацієнток з важким сході-опорозом (ТО). При аналізі гена Collai виявлено достовірне підвищення частоти функціонально неповноцінного (ФН) алелі s в групі ТО (50,0 ± 5,9%) (р<0,0001) порівняно з такою в популяції (17,5 ± 4,9%). Частота ФН алелі t гена VDR в групі ТО склала 51,4 ± 5,9% і була достовірно (р<0,001) вище, ніж в популяції 32,6 ± 4,9%. При дослідженні гена CALCR не було виявлено достовірних відмінностей (р>0,05) частоти ФН аллеля Т в групі ТО (84,4 ± 4,9%) у порівнянні з такою в популяції (73,8 ± 3,9%). Згідно з отриманими даними, аналіз алелей генів Collai і VDR дозволяє здійснювати раннє виявлення осіб зі спадковою схильністю до остеопорозу і, таким чином, робить можливим профілактику цього захворювання.

    Ключові слова: генетична схильність, поліморфізм, асоціація, остеопороз, ген Collai, ген VDR, ген CALCR, коефіцієнт співвідношення шансів (odds ratio - OR).

    АНАЛІЗ АСОЦІАЦІЇ аллель ГЕНОВ COL1A1, VDR І CALCR З РОЗВИТКОМ остеопорозу

    ВСТУП

    Остеопороз - одне з частих мультифакторіальних захворювань, що характеризується втратою кісткової маси, зміною мікро- і макроархітектонікі кісток, порушенням процесів мінералізації, розробці та ремоделі-вання кісткової тканини [32]. У структурі остеопорозу провідне місце займає важкий остеопороз (ТО), що розвивається нерідко в поєднанні з багатьма хронічними захворюваннями, такими як нервова анорексія, загальне недоїдання, ендометріоз, міома, ниркова дисфункція, з захворюваннями, що призводять до часткової або повної нерухомості [9,11 ]. Найважливішим критерієм в діагностиці ТО є оцінка мінеральної щільності кісткової тканини (МЩКТ). Остання визначається як індивідуальними генетичними особливостями, так і різними екзогенними факторами, такими як прийом системних гормональних препаратів, харчування, фізична активність, куріння, зловживання алкоголем та ін. [9, 11, 45]. На користь генетичної природи захворювання свідчать статеві і расові відмінності в частоті і проявах остеопорозу, сімейна схильність до переломів, висока конкордантность захворювання у монозиготних близнюків [6, 17, 37, 39].

    Істотний внесок у вивчення спадкових факторів остеопорозу внесли роботи по ідентифікації генів, залучених в процес остеогенезу. Серед багатьох генів, що беруть участь в регуляції метаболізму кісткової тканини, особливо важлива роль належить генам рецептора вітаміну D (VDR3), рецептора кальцитоніну (CALCR) і гену а 1 ланцюга колагену 1 типу (Collai). Асоціації розвитку остеопорозу з різними аллельними варіантами цих генів присвячені численні дослідження [4, 5,18,19,24,25,29, 33, 35,44].

    Подібних молекулярно-генетичних досліджень остеопорозу в Росії, наскільки нам відомо, не проводилося. Завдання даної роботи: порівняти частоти поліморфних алелей і відповідним їм генотипів по генам Col 1 al, VDR і CALCR у хворих на остеопороз і в популяції Північно-Західного регіону Росії.

    МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ

    В роботі використовувалися зразки ДНК, виділеної з ядер лімфоцитів крові 70 пацієнтів з ТО, отриманих з Санкт-Петербурзької академії профілактичної медицини, а також зразки ДНК 174 здорових неспоріднених індивідуумів Північно-Західного регіону Росії в якості популяційного

    контролю. Мінеральну щільність кісткової тканини визначали з використанням звичайної рентгенографії, що дозволяє виявити ступінь демінералізації кісткової тканини при рівні більше 30%. Згідно з рекомендаціями ВООЗ (1994) Т-критерій, т. Е. Стандартне відхилення (SD) від нормативних показників пікової кісткової маси здорових людей, у таких пацієнтів склав менш ніж -3,5 SD.

    Типи вивченого поліморфізму генів Collai, VDR і CALCR, послідовності олігопраймеров і розміри ампліфикувати фрагментів наведені в табл. 1. Реакційна суміш для ампліфікації об'ємом 25 мкл включала 15 нМ кожного праймера, 67 мМ трис-HCl, рН 8,8, 16,6 мМ сульфату амонію, 6,7 мМ MgC12,6,7 мкМ ЕДТА, 10 мМ меркаптоетанол, 170 мкг BSA, 1,0 мМ кожного dNTP і 1 Е.А. Taq-ДНК-полімерази (ТОВ «СібЕнзім», Новосибірськ). Для ампліфікації використовували програмований термоциклер фірми «Perkin Elmer», Cetus (США). Після попередньої денатурації ДНК (10 хвилин при 98 ° С) проводили 28 циклів ампліфікації в режимі для гена Collai: денатурація утворилися дво-Стек гілок структур при 96 ° С - 30 сек, гібридизація ДНК з праймерами (отжиг праймерів) і синтез послідовності, комплементарної матричної ДНК (елонгація) при 68 ° С - 20 сек; для гена VDR: денатурація при 94 ° С - 1 хв, отжиг праймерів при 58 ° С - 1 хв і елонгація при 72 ° С - 1 хв і 30 сек, і заключний етап синтезу при 72 ° С -10 хв; для гена CALCR: денатурація при 94 ° С - 1 хв, отжиг праймерів при 55 ° С - 1 хв і елонгація при 72 ° С - 1 хв і 30 сек, і заключний етап синтезу при 72 ° С -10 хв. Продукти ампліфікації піддавали гідролізу відповідними ендонуклеаза рестрикції: Apal - для гена Collai (отримані фрагменти - 235 п.о. і 20 п.о.), Taql-для гена VDR (отримані фрагменти - 248 п.о. і 112 п.о. ) і AluI - для гена CALCR (отримані фрагменти - 120 п.о. і 108 п.о.). Розщеплення ДНК проводили згідно з рекомендаціями фірми виробника (ТОВ «СібЕнзім», Новосибірськ). Повноту гідролізу оцінювали за результатами електрофорезу в 6% поліакриламідному гелі з подальшим забарвленням етидієм-умбромідом і візуалізацією в прохідному УФ світлі.

    Для статистичного аналізу використано стандартний метод% 2 (програма GraphPad InStat). У разі наявності

    достовірних відмінностей між контролем і досліджуваної групою застосовували коефіцієнт співвідношення шансів (odds ratio - OR) [28]. Значення OR розраховували за формулою: OR = a / b d / c, де а - число індивідуумів з наявністю даного маркера у досліджуваної групи; b - число індивідуумів з відсутністю даного маркера досліджуваної групи; с - число індивідуумів з наявністю даного маркера у контролю; d - число індивідуумів з відсутністю даного маркера у контролю. Співвідношення шансів вказано з 95% інтервалом. Межі довірчого інтервалу обчислювали за формулами: ORmjn = OR (l-1,96 / V ^ 2) і ORmax = OR (l + l, 96 / Vx2). У даній роботі значення OR показує, у скільки разів ймовірність наявності даного генотипу у хворих перевищує ймовірність його наявності в контрольній групі, тобто у скільки разів вища ймовірність мати захворювання при наявності певного генотипу.

    РЕЗУЛЬТАТИ

    Результати аналізу частот генотипів і алелей генів Collai, VDR і CALCR представлені в таблицях 2, 3 і 4 відповідно. Як випливає з отриманих даних, частота функціонально неповноцінного (ФН) алелі s гена Collai в групі хворих важким остеопорозом (ТО) виявилося майже в три рази вище (50,0% ± 5,9) у порівнянні з такою в популяції (17,5 % ± 4,9) (х2 = 5 l, 96; df = l, р<0,0001) (табл. 2). Розподіл відповідних генотипів в популяції Північно-Західного регіону Росії відповідало розподілу Харді-Вайнберга (% 2 = 0,017; df = l, р>0,05). У той же час частоти генотипів SS, Ss і ss в групі ТО склали 32,9,34,3,4 і 32,9% відповідно і достовірно відрізнялися від таких в популяції Північно-Західного регіону Росії (67,8, 29,3 і 2,9%; 50,07; df = 2, р<0,0001) (табл. 2). При цьому у пацієнтів з ТО частота ФН генотипу ss досягала 32,9% і більш ніж в 11 разів перевищила популяційний рівень (2,9%) (табл. 2).

    Подібні дані отримані і щодо розподілу частот генотипів і алелей гена VDR. Так, частота ФН алелі t в групі ТО виявилася достовірно вище популяційної (32,6% ± 4,9) ( "/ 2 = 13,06; df = l, р<0,001) і склала (51,4% ± 5,9) (табл. 3). Розподіл генотипів ТТ, Tt і tt в популяції Північно-Західного регіону

    Таблиця 1

    Характеристика генів Collai, VDR і CALCR; структури олігопраймеров, використовуваних для їх вивчення

    Ген Локалізація гена Вивчений поліморфізм гена Розмір ампліфірованного фрагмента Структура праймера

    COL1Al 17q21.3-q22 в->Т мутація в регулятор-ної області гена 255 п.о. 5'-TAACTTCTGGACTATTTGCGGACT-3 '5'-GTCCAGCCCTCATCCGGGCC-3'

    VDR 12p12-q14 Т->З мутація в 9 екзонс 360 п.о. 5'-GATGATCCAGAAGCTAGCCGACCT-3 '5'-GCAACTCCTCATGGCTGAGGTCT-3'

    CALCR 7q21.3 Т->З мутація в кодує З'-області гена в позиції 1377 228 п.о. 5'-CTCAGTGATCACGATACTGTG-3 '5'-ATTCAGTGGAACCAGCGTTGG-3'

    Таблиця 2

    Розподіл генотипів і частот алелей гена Collai в популяції і у хворих важким остеопорозом

    Групи і кількість індивідуумів (п) Частоти алелей,% Частоти генотипів,%

    S s X2; df = I SS Ss ss Z2; df = 2

    Популяційна вибірка (п = 174) 82,5 ± 2,2 17,5 ± 4,9 51,96 р<0,0001 67,8 29,3 2,9 50,07 p<0,0001

    Хворі важким остеопорозом (п = 70) 50,0 ± 5,9 50,0 ± 5,9 32,9 34,3 32,9

    Таблиця 3

    Розподіл генотипів і частот алелей гена УЕІ в популяції і у хворих важким остеопорозом

    Групи і кількість індивідуумів (п) Частоти алелей,% Частоти генотипів,%

    т t X2; df = l тт Tt tt X2; df = 2

    Популяційна вибірка (п = 138) 67,4 ± 3,4 32,6 ± 4,9 13,06 р<0,001 45,7 43,5 10,9 15,50 р<0,001

    Хворі важким остеопорозом (п = 70) 48,6 ± 6,1 51,4 ± 5,9 18,6 60,0 21,4

    Табл. 4

    Розподіл генотипів і частот алелей гена САЬСІ в популяції і у хворих важким остеопорозом

    Групи і кількість індивідуумів (п) Частоти алелей% Частоти генотипів,%

    Т Сх2; df = l ТТ ТС СС X2; df = 2

    Популяційна вибірка (п = 84) 73,8 ± 3,9 26,2 ± 6,6 2,34 53,6 40,5 6,0 3,35

    Хворі важким остеопорозом (п = 32) 84,4 ± 4,9 15,6 ± 11,5 р>0,05 68,8 31,3 0,0 р>0,05

    Росії відповідало розподілу Харді-Вайнбер-га (х2 = 0,008; df = l, р>0,05). У той же час частоти генотипів ТТ, Tt і tt у хворих ТО дорівнювали 18,6, 60,0 і 21,4% відповідно і достовірно відрізнялися від таких в популяції Північно-Західного регіону Росії (45,7, 43,5 і 10 , 9%; х2 = 15,50; df = 2, р<0,001) (табл. 3). Важливо відзначити триразове зниження частоти нормальних гомозигот ТТ на тлі подвоєною частоти ФН генотипу tt в групі ТО в порівнянні з аналогічними показниками частот в популяційної (табл. 3).

    Частота ФН аллеля Т гена CALCR в популяції (73,8% ± 3,9) і в групі з ТО (84,4% ± 4,9) достовірно не відрізнялися (% 2 = 2,34; df = l, р>0,05) (табл. 4). Частоти генотипів ТТ, ТС і ТТ в популяції відповідали розподілу Харді-Вайнберга (х2 = 0,095; df = l, р>0,05). Цікаво відзначити, що розподіл цих генотипів у хворих ТО злегка відрізнялося від популяційного (68,8, 31,3, 0,0 і 53,6, 40,5, 6,0% відповідно; х2 = 3,35; df = 2 , р>0,05), за рахунок збільшення в групі ТО частоти генотипу ТТ і відсутності пацієнтів з генотипом СС (табл. 4).

    ОБГОВОРЕННЯ

    Отримані результати доводять наявність достовірної асоціації функціонально неповноцінних алелей, по крайней мере, двох досліджених генів: гена рецептора вітаміну D (VDR) і гена колагену (Collai) з розвитком остеопорозу. Важливо відзначити, що відсутність чіткої асоціації з ТО алельних варіантів гена CALCR не знижує інтересу до вивчення даного поліморфізму. Не виключено, що подальші молекулярно-

    генетичні дослідження цього гена дозволять отримати більш об'єктивну інформацію про природу і механізм дії рецептора кальцитоніну, як одного з важливих регуляторів кальцієвого метаболізму і його зв'язку з патогенезом остеопорозу.

    Згідно з отриманими даними, частота ФН алелі s гена Collai в популяції Північно-Західного регіону Росії достовірно не відрізняється від такої в популяціях багатьох європейських країн (Голландія, Данія, Англія, Чехія, Швеція, Греція, Бельгія та Франція) [3, 4, 7 , 12, 25, 26, 29, 41, 42, 43]. Достовірні відмінності відзначаються лише для популяцій Італії (х2 = 29,94; df = l, р<0,0001) і Іспанії (х2 = 3,96; df = l, р<0,05) [4, 7]. Разом з тим звертає на себе увагу наявність певної тенденції до зниження частоти ФН алелі s в східно-європейських популяціях (Росія і Чехія) [2,43]. Так, якщо для населення Західної Європи характерна частота s аллеля в межах 18-21%, то в Центральній і Східній Європі (у слов'ян) вона знижується до 13-17%. Максимальна частота s аллеля в Європі відзначено в популяціях Італії та Греції [7, 12]. Цікаво, що в деяких популяціях Азії (Японія і Південна Корея) цей аллель зустрічається ще рідше або взагалі відсутня [20, 34]. Це доводить наявність певного градієнта в розподілі ФН алелі гена Collai з Заходу на Схід, а при аналізі для популяцій Іспанії, Швеції та Бельгії асоціація не визначена [3,4, 29]. Цікаво, що аналогічний західно-східний та північно-східний градієнт відзначений і в розподілі багатьох інших генів, наприклад гена муковісцидозу (CFTR), гена, що визначає чутливість до вірусу ВІЛ (CCR5) [1].

    Частота ФН алелі t гена VDR в популяції Північно-Західного регіону Росії (32,6%), як випливає з наших даних, достовірно не відрізняється від такої в популяції Данії та Англії [22, 27]. Достовірні відмінності відзначені для популяцій Франції 14,74; df = l, р<0,001), Словенії (х2 = 11,01; df = l, р<0,001), Іспанії (Х2 = 4,13; df = l, р<0,05), Греції (х2 = 5,10; df = l, р<0,05) і Англії (Саутгемптон) (% 2 = 11,87; df = l, р<0,001) [10, 14-16, 31]. Згідно з численними даними, в країнах Європи частота аллеля t варіює від 32 до 48%, а частота гомозигот по ФН t алелі від 10 до 23%. Важливо відзначити, що для чорношкірих американців частота ФН алелі t гена VDR становить 14-17% [9, 12], в той час як в популяціях східної Азії (Китаю і Південної Кореї) вона дорівнює 4-8% [12]. Частота tt гомозигот у чорношкірих дорівнює 5%, а у жителів східної Азії тільки 1-3%. Згідно з нашими даними, частоти гомозигот tt і алелі t в популяції Північно-Західного регіону Росії близькі до середньоєвропейських показників [1]. У той же час цікаво відзначити, що в більшості популяцій Європи не було виявлено асоціації t алелі гена VDR з низькою МЩКТ і ризиком розвитку остеопорозу.

    Наші дані свідчать не тільки про популяційних особливості алельних частот генів Collai і VDR, а й про популяційних відмінності в асоціації ФН алелей цих генів з розвитком остеопорозу. Так, згідно з результатами численних досліджень, проведених в Європі, і власними даними розподіл алелей досліджуваних генів, особливо гена Collai, виявляє особливості, характерні для популяцій Європи. Ці міжпопуляційних відмінності свідчать про складність і багатокомпонентне ™ генної мережі метаболізму кісткової тканини і дозволяє припустити наявність багатьох інших генів, крім генів Col 1 а 1, VDR і CALCR, аллели яких асоційовані з розвитком остеопорозу.

    Для визначення можливих шляхів впливу функціонально неповноцінних алелей генів VDR і Col 1 а 1 на розвиток остеопорозу доречно розглянути, які мо-лекулярно-біохімічні механізми дії досліджуваних генів у процесах остеогенезу. Колаген типу 1 є мажорним білком кісток. Його аминокислотная структура кодується генами Collai і Со11а2. Механізм, при якому поліморфізм у регуляторній області гена Collai призводить до розвитку остеопорозу, ще не достатньо вивчений. Однак відомо, що аллель s має майже в два рази більшу спорідненість (афінність) до транскрипционному фактору Spl в порівнянні з S аллелем [21]. Збільшення ступеня аффинности призводить до двократному посилення транскрипції а, ланцюгів проколагену-ну (білкового продукту гена Collai) з подальшою зміною співвідношення а, і а2 білкових ланцюгів в молекулі колагену і освітою гомотрімер тільки з а (ланцюгів [30]. Біохімічні аналізи зразків кістки Ss гетерозигот вказують на зменшення міцності і з-

    сування складу кісткової тканини в порівнянні з такою у SS гомозигот. Можливо, що наявність патологічного гомотрімерного колагену 1 типу призводить до зміни його четвертинної структури з подальшим порушенням мінералізації кісткового матриксу [38].

    В даний час визнано, що вітамін D і його активні метаболіти є головними компонентами системи, що регулює фосфорно-кальцієвий обмін. Вони беруть участь в мінералізації кісткової тканини, в підтримці гомеостазу кальцію і через ядерний рецептор вітаміну D можуть впливати на процеси ремоделювання кісток. Як ядерний рецептор, білковий продукт гена VDR грає роль посередника в передачі біологічного сигналу 1,25-дигидроксивитамина D3 (la, 25 (OH), D3-кальцитриол), впливаючи таким шляхом на експресію різних генів-мішеней [36]. Досліджувана нами мутація призводить до заміни ізолейцину на метіонін в 9 екзоні (Т->С) в білку ядерного рецептора вітаміну D, наслідком чого є утворення функціонально неактивного рецептора, можливо, що приводить до порушення гомеостазу кальцію в організмі [23]. Дійсно, при аналізі району 3'кінця гена VDR у двох індивідуумів, гомозиготних по генотипам tt і ТТ, було знайдено ще кілька відмінностей в нуклеотидної послідовності цього району [33]. Під час експерименту по трансфекції клітин кісткової тканини фрагментами кДНК гена VDR, що містять різні генотипи (TT, Tt, tt), були виявлені функціональні відмінності в активності рецепторів вітаміну D [8].

    Таким чином, досліджувані нами гени безпосередньо залучені в процеси остеогенезу, хоча біомеханізми їх дії різні. Рецептор вітаміну D впливає на рівень гормональної регуляції остеогенезу, тоді як колаген сам є важливою складовою частиною кісткової тканини.

    Розподіл алелей в досліджуваних групах дозволяє розрахувати коефіцієнт співвідношення шансів, що показує, у скільки разів вища ймовірність розвитку остеопорозу при наявності несприятливого генотипу. У пацієнтів, гомозиготних по ФН аллелю t гена VDR, ймовірність розвитку остеопорозу збільшується більш ніж в 2,1 рази [95% CI: 1,4-3,3]. Якщо пацієнт є гомозиготною по ФН аллелю Т гена CALCR, ця ймовірність зростає в 2 рази [95%> CI: 0,9-4,1], а по ФН аллелю s гена Collai ймовірність зростає в 4,7 рази [95% CI: 3,1-7,2].

    На закінчення хотілося б відзначити, що незважаючи на те, що вивчення асоціації алелей генів Collai і VDR і остеопорозу присвячена велика кількість робіт, наявні дані не дозволяють зробити остаточний висновок про роль цих генів в розвитку остеопорозу. Характер такого впливу може варіювати і в залежності від інших несприятливих чинників. Безсумнівно, особливий інтерес для генетичного тестування спадкової схильності до остеопорозу представляють пацієнти, гомозиготні по функціонально неповноцінним

    аллелям двох генів Collal і VDR3. Важливо підкреслити, що визначення гомозигот по функціонально неповноцінним аллелям s або t генів Collal і VDR перспективно з метою раннього досімптоматіческая виявлення осіб групи високого ризику по розвитку остеопорозу.

    Робота виконана при під Держко гранту CRDF «Мо-лекулярно-біологічні основи здоров'я людини і навколишнього середовища Північно-Заходу Росії» (№ ST-012-0) і гранту для підтримки науково-дослідницької роботи аспірантів вищих навчальних закладів Міносвіти Росії 2003 року ( № Г-07-47).

    література

    1. Баранов B.C., Баранова О.В., Іващенко Т. Е., Асєєв М.В. Геном людини і гени «схильності». Введення в Інтелектуальне медицину. - СПб .: Интермедика, 2000..

    2. Москаленко М.В., Асєєв М.В., Зазерскій Щ.Е., Котова С.М., Іващенко Т. Е., Баранов B.C. Аналіз асоціації алелей гена Collal з розвитком остеопорозу // Генетика. - Т. 38, №11. - С.1443-1447.

    3. AerssensJ., Dequeker J., Peeters J., Breemans S., Broos P., Booties S. Polymorphisms of the VDR. ER and COL1A1 genes and osteoporotic hip fractures in elderly postmenopausal women // Osteoporos Int. - 2000.- Vol. 11, - P. 583-91

    4. Alvarez L., Oriola J., Jo J., Ferro Т., Pons F, Peris P., Guanabens N .. Duran M., Monegal A "Martinez de Osaba M.J., Rivera-Fillat F., Ballesta A.M. Collagen type I alphal gene Spl polymorphism in premenopausal women with primary osteoporosis: improved detection of Spl binding site polymorphism in the collagcn type 1 gene // Clin Chem. - 1999. - Vol. 45 (6). - P. 904-6

    5. Audi L., Carcia-Ramirez M., Carrascosa A. Genetic determinants of bone mass // Horm Res. - 1999. - Vol. 51 (3). - P. 105-23

    6. Barthe N. Bassc-Cathalinat В Measurement of Bone mineral density in mather-daughter pairs for evaluating the family influence on bone mass acquisition: A GRIO survey // Osteoporos Int. - 1998. - Vol. 8 (4). - P. 379-84

    7. Braga V., Mottes M "Mirandola S., Lisi V ,. Malerba G., Sartori L., Bianchi G., Gatti D., Rossini M., Bianchini D., Adami S. Association of CTR and COL1A1 alleles with BMD values ​​in Peri- and Postmenopausal women // Calcif Tissue Int. - 2000. - Vol. 67. - P. 361-366

    8. Brown M., Eisman J. The genetics of osteoporosis: Future diagnostic Possibilities // Clin Lab Med. - 2000. - Vol. 20 (3). - P. 527 ^ 17

    9. Copper G.S. Umbach DM Are vitamin D receptor Polymorphisms associated with bone mineral density? A meta-analysis // J. Bone Miner Res. - 1996.- Vol. 11, - P. 1841-9

    10. Dennison E.M., Arden N.K., Keen R.W., SyddallH "Day IN. Spector T.D., Cooper C. Birthwcight. vitamin D receptor genotype and the programming of osteoporosis // Pacdiatr Pcrinat Epidemiol. - 2001. - Vol. 15 (3). -P. 211-9

    11. Eastell R., Reid D.M., Compston J., Cooper C., Fogelman /., Francis R.M., Hay S.M., Hosking D.J., Purdie D. W "Ralston S.H., Reeve J., Russell R.G., Stevenson J.C. Secondary prevention of osteoporosis: when should a non-vertebral fracture be a trigger for action? // QJM. - 2001. - Vol. 94 (11). - P. 575-97

    12. Efstathiadou Z, Tsatsoulis A., loannidis J.P., Association of collagcn Ialpha 1 Spl polymorphism with the risk of prevalent fractures: a meta-analysis // J. Bone Miner Res. - 2001. - Vol. 16 (9). - P. 1586-92.

    13. Eisman J.A. Genetics of osteoporosis // Endocr Rev. - 1999. - Vol. 20 (6). - P. 788-804.

    14. FernandezE., FiblaJ., BetriuA., PiulatsJ.M., AlmirallJ., Montoliu J. Association between vitamin D receptor gene polymorphism and re-

    lative hypoparathyroidism in patients with chronic renal failure // J. Am Soc Nephrol. - 1997. - Vol. 8 (10). - P. 1546-52.

    15. Fountas L., Moutsatsou P., Kastanias /., Tamouridis N .. Tzanela M., Anapliotou M., Sekeris C.E. The contribution of vitamin D rcceptor gene polymorphisms in osteoporosis and familial osteoporosis // Osteoporos Int. - 1999. - Vol. 10 (5). - P. 392-8.

    16. Garnero P., Arden N.K., Griffiths G., Delmas P.D .. Spector T.D. Genetic influence on bone turnover in postmenopausal twins // J Clin Endocrinol Metab. - 1996. - Vol. 81 (1). - P. 140-6.

    17. Grainge M.J., Coupland C.A., Cliffe S.J., Chilvers C.E., Hosking D.J. Association between a family history of fractures and bone mineral density in early postmenopausal women // Bone. - 1999. - Vol.24 (5) .- P. 507-12.

    18. Grant S.F., Reid D.M., Blake G., Herd R "Fogelman I, Ralston S.H. Reduced bone density and osteoporosis associated with a polymorphic Spl binding site in the collagcn type I alpha 1 gene // Nat Genet. - 1996. - Vol. 14 (2). - P. 203-5.

    19. Hampson G., Evans C "PetittR.J., Evans W.D., WoodheadS.J., Peters J.R., Ralston S.H. Bone mineral density, collagcn type 1 alpha 1 genotypes and bone turnover in premenopausal women with diabetes mellitus // Diabetologia. - 1998.- Vol. 41 (11) .- P. 1314-20.

    20. Han K.O., Moon I.G., Hwang C.S., ChoiJ.T., Yoon H.K., Min H.K., Han IK. Lack of an intronic Spl binding-site polymorphism at the collagen type I alphal gene in healthy Korean women // Bone. - 1999. - Vol. 24 (2). - P. 135-7.

    21. Hobson E., Dean V .. Grant S.F.A., Ralston S.H. Functional effects of a polymorphism of collagcn (I) alpha 1 gene (CollAl) in osteoporosis // J. Med Genet. - 1998. - Vol. 35. Suppl. - P. 32.

    22. Houston L.A., Grant S.F., ReidD.M., Ralston S.H. Vitamin D receptor polymorphism, bone mineral density, and osteoporotic vertebral fracture: studies in a UK. population // Bone. - 1996. - Vol. 18 (3). - P. 249-52.

    23. Hustmyer F.G., Deluca H.F., Peacock M. Apal.Bsml.EcoRV and Taql polymorphisms at human vitamin D rcceptor gene locus in Caucasians. Blacks and Asians // Hum Mol Genet. - 1993. - Vol. 2. - P. 487.

    24. Hustmyer F.G., Liu G., Johnston C.C., Christian J., Peacock M. Polymorphism at an Spl binding site of COL1A1 and bone mineral density in premenopausal female twins and elderly fracture patients // Osteoporos Int. - 1999. - Vol. 9 (4). - P. 346-50.

    25. Keen R.W., Woodford-Richens K.L., Grant S.F., Ralston S.H., Lanchbury J.S., Spector T.D. Association of polymorphism at the type I collagen (COL1A1) locus with reduced bone mineral density increased fracture risk and increased collagcn turnover // Arthritis Rheum. - 1999. - Vol. 42 (2). - P. 285-90.

    26. Langdahl B.L., Ralston S.H., Grant S.F., Eriksen E.F. An Spl binding site polymorphism in the COLIA1 gene predicts osteoporotic fractures in both men and women // J. Bone Miner Res. - 1998. - Vol. 13 (9) .- P. 1384-9.

    27. Langdahl B.L., Gravholt C.H., Brixen K "Eriksen E.F. Polymorphisms in the vitamin D receptor gene and bone mass, bone turnover and osteoporotic fractures // Eur J. Clin Invest. - 2000. - Vol. 30 (7). - P. 608-17.

    28. Lau J., loannidis J.P., Schmid C.H. Quantitative synthesis in systematic reviews // Ann Intern Med. - 1997. - Vol. 127 (9). - P. 820-6.

    29. Liden M., Wilen B., Ljunghall S., Melhus H. Polymorphism at the Sp 1 binding site in the collagcn type I alpha 1 gene docs not predict bone mineral density in postmenopausal women in Sweden // Calcif Tissue Int. - 1998. - Vol. 63 (4). - P. 293-5.

    30. Mann V., Hobson E E., Li B "Stewart T.L., Grant S.F., Robins S.P., Aspden R.M., Ralston S.H. A COL1A1 Spl binding site polymorphism predisposes to osteoporotic fracture by affecting bone density and quality // J. Clin Invest. - 2001. - Vol. 107 (7). - P. 899-907.

    31. Marc J., Prezelj J., Komel R., Kocijancic A. Association of vitamin D rcceptor gene polymorphism with bone mineral density in Slovenian

    postmenopausal women // Gynecol Endocrinol. - 2000. - Vol. 14 (1). - P. 60-4.

    32. Melton L.J., Atkinson E.J., O. Fallon W.M., Wahner H. W "Riggs B.L. Long-term fracture prediction by bone mineral assessed at different skeletal sites // J. Bone Miner Res. - тисяча дев'ятсот дев'яносто три, -Vol. 8.- P. 1227-33.

    33. Morrison N.A., QiJ.C., Tokita A., Kelly P.J. Prediction of bone density from vitamin D receptor alleles // Nature. - 1994. - Vol. 367. - P. 284-287.

    34. Nakajima T., Ota N .. Shirai Y, Hata A., Yoshida H "Suzuki T., Hosoi T., Orimo H., Emi M. Ethnic difference in contribution of Sp 1 site variation of COLIA1 gene in genetic predisposition to osteoporosis // Calcif Tissue Int. - 1999. - Vol 65 (5). - P. 352-3.

    35. Nakamura M, Zhang Z.Q., Shan L., Hisa T., Sasaki M., Tsukino R "Yokoi T., Kaname A., Kakudo K. Allelic variants of human calcitonin receptor in the Japanese population // Hum Genet. -1997. - Vol. 99 (1). - P. 38-41.

    36. Ozono K, Liao J., Kerner S.A., Scott R.A., Pike J.W. The vitamin D responsive element in the human osteocalcin gene. Association with a nuclear proto-oncogcnc enhcnccr // J. Biol. Chem. - 1990.- Vol. 265 (35) .- P. 21881-8.

    37. Ralston S.H. The genetics of osteoporosis // Bone. - 1999. - Vol.

    25 (1). - P. 85-6.

    38. Ralston S.H. Gcnctic control of susceptibility to osteoporosis // J. Clin Endocrinol Mctab. - 2002. - Vol. 87 (6). - P. 2460-6.

    39. Seeman E., Hopper J. L., Bach L.A., Cooper M.E., Parkinson E., McKay J., Jerums G. Rcduced bone mass in daughters of women with osteoporosis // N. Engl. J. Med. - 1989. - Vol. 320 (9). - P. 554-8.

    40. Uitterlinden A. G., Burger H., Huang Q., Yue F., McGuigan F.E., Grant S.F., Hofman A., van Leeuwen J.P., Pols H.A., Ralston S.H. Relation of alleles of the collagen type 1 alpha 1 gene to bone density and the risk of osteoporotic fractures in postmenopausal women // N. Engl. J. Med. - 1998.- Vol. 338 (15) .- P. 1016-21.

    41. de Vernejoul M., Haguenauer D., Cohen-Solal M.E., Beaudreuil J. Polymorphism of collagen I and vertebral osteoporosis: no association // J. Bone Miner Res. - 1997. - Vol. 12. Suppl. - S. 489.

    42. Weichetova M., Stepan J.J., Michalska D., Haas T., Pols H.A. Uitterlinden A.G. Coll A1 polymorphism contributes to bone mineral density to assess prevalent wrist fractures // Bone. - 2000. - Vol.

    26 (3). - P. 287-90.

    43. Wood R.J., Fleet J.C. The genetics of osteoporosis: vitamin D receptor polymorphisms // Annu Rev Nutr. - 1998. - Vol. 18. - P. 233-58.

    44. YeapS.S., Beaumont M., Bennett A., Keating N.A., White D.A. Genetic and environmental factors affecting bone mineral density in large families // Postgrad Med J. - 1998. - Vol. 74. - P. 872.

    45. Zmitda J.M., Cauley J.A., Danielson M.E., Wolf R.L., Ferrell R E. Vitamin D receptor gene polymorphisms bone turnover and rates of bone loss in older African-American women // J Bone Miner Res. - 1997. - Vol. 12 (9). - P. 1446-52

    The analysis of association between Collal, VDR and CALCR genes and development of osteoporosis

    M. V. Moskalenko, M. V. Aseev, S.M. Kotova, KS. Baranov 'Ott Institute of Obstetrics and Gynecology, Russian Academy of Medical Sciences, St-Pctersburg, Russia

    2 Department of Gcnctics and Breeding, St. Petersburg State University, St-Pctcrsburg, Russia

    3 St. Petersburg State Medical Academy, St-Pctcrsburg ,, Russia

    <§? 3 THE SUMMARY: The allele rates of VDR, Collal and CALCR genes in 174 non-related individuals Northwest Russian population and in 70 patients with severe osteoporosis (SO) were investigated by PCR-RFLP method. The frequency of functionally abnormal allele t of VDR gene in a group of SO patients was 51,4 ± 5,9%, and it was significantly higher (p<0,001) than this one in population (32,6 ± 4,9%). Analysis of Collal gene proved significant preponderance (p<0,0001) of functionally abnormal allele s in SO patients (50,0 ± 5,9%) compared to its average frequency in population (17,5 ± 4,9%). No significant differences (p>0,05) between frequencies of functionally abnormal T allele of CALCR gene in SO (84,4 ± 4,9%) patients and its average frequency in population were recorded (73,8 ± 3,9%). Thus, according to our data clear-cut association between functionally abnormal alleles of VDR and Collal genes and osteoporosis manifestation is established. Prospects and prognostic values ​​of VDR and Collal genes alleles s and t molecular testing for presymptomatic identification of women at high risk of osteoporosis in postmenopausal age are discussed.

    KEY WORDS: genetic susceptibility, polymorphism, association, osteoporosis, Collal gene, VDR gene, CALCR gene, adds ratio.


    Ключові слова: ГЕНЕТИЧНА СХИЛЬНІСТЬ /поліморфізм /АСОЦІАЦІЯ /ОСТЕОПОРОЗ /ГЕН COLLAL /ГЕН VDR /ГЕН CALCR /КОЕФІЦІЄНТ СПІВВІДНОШЕННЯ ШАНСІВ (ODDS RATIO OR) /GENETIC SUSCEPTIBILITY /POLYMORPHISM /ASSOCIATION /OSTEOPOROSIS /COLLAL GENE /VDR GENE /CALCR GENE /ADDS RATIO

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити