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目的:肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)为成年起病的神经系统变性疾病,发病率为1-2/10万。其特点是选择性的大脑和脊髓上下运动神经元的缺失。大约90%的病例为散发型ALS(sporadic amyotrophic lateral sclerosis,SALS),5-10%的病例为家族型ALS ( familial amyotrophic lateral sclerosis,FALS)。FALS和SALS在临床特点和病理表现方面并无明显区别,这说明它们在运动神经元变性方面有共同的机制。引起ALS的病因和确切发病机制目前尚不明确,只在15-20%的FALS中发现有编码Cu-Zn超氧化物歧化酶(Cu /Zn superoxide dismutase, Cu /ZnSOD1)基因的突变。有证据表明,在FALS和SALS中氧化应激会导致运动神经元损伤;且在SALS病人中枢神经组织中发现氧化应激的的标志物含量增加,这表明氧化应激在ALS中起重要作用。因此,寻找潜在的和ALS相关的抗氧化防御系统的基因变异就很有必要。近来文献报道,Nrf2/ARE信号通路的激活可在多种组织中诱导一系列内源性的细胞保护基因上调,其中包括抗氧化酶、抗氧化蛋白、抗炎和解毒的蛋白。这些抗氧化酶在神经组织中的表达增加,可对抗氧化应激。谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)和醌氧化还原酶1(NQO1)是其中的两种Nrf2/ARE通路下游经典的抗氧化酶。GSTs在哺乳动物细胞中有七种(Alpha、Mu、Omega、Pi、Sigma、Theta和Zeta)。GSTA1和GSTO2分别是最近定义的GSTs一个亚型。最近研究表明,GSTA1基因启动子临近区域存在C69T多态性位点,等位基因的变化会引起GSTA1的表达下降。在人类,GSTO2存在编码区N142D多态性,这会使GSTO2活力下降。NQO1基因多态性最常见的是其第6外显子609碱基对C→T的点突变,此位点多态性导致其编码蛋白质脯氨酸/丝氨酸的改变,这一突变会使该酶活性减弱。本研究旨在探讨GSTA1、GSTO2和NQO1基因多态性与ALS遗传易感性的关系,从分子水平为ALS的预防和诊治提供依据。方法:采用病例-对照研究方法,以143例SALS和210例健康对照为研究对象。采集外周静脉血5ml,参照血液基因组DNA提取试剂盒说明书提取外周血白细胞DNA。用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)方法对GSTA1、GSTO2和NQO1 3个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism ,SNP)位点进行基因分型。数据统计分析采用SPSS11.5版软件包(SPSS Company, Chicago,Illinois,USA)进行处理。正常对照组与ALS组基因型频率分布行χ2检验做Hardy-Weinberg平衡分析。ALS组与对照组的年龄差异采用t检验。基因型和等位基因频率分布比较采用χ2检验,以非条件logistic回归方法计算表示相对风险度的比值比(odds ratio,OR)及其95%可信区间(confidence interval,CI)。P<0.05作为差异有显著性的标准。结果:1.健康对照组GSTA1、GSTO2、NQO1各基因型实际数与预期数比较,均没有显著性差异(分别为P =0.74,P =0.42,P=0.10),符合Hardy-Weinberg平衡,说明健康对照组样本具有群体代表性。SALS组GSTA1、GSTO2、NQO1位点各基因型实际数与预期数比较,也符合Hardy-Weinberg平衡,也均没有显著性差异(分别为P=0.78,P=0.10,P=0.82),说明样本具有群体代表性。2. GSTA1基因的三种基因型频率(CC、CT、TT)在ALS组和健康对照组中分布分别是:79.72%、18.88%、1.40%和76.19%、21.90%、1.91%,结果显示两组之间比较无统计学意义(P =0.44)。GSTA1C69T多态的C和T等位基因在ALS组和健康对照组中的频率分布分别为89.16%、10.84%和87.14%、12.86%,两组间比较无显著性差异(P =0.42)。与CC基因型比较, CT基因型并不增加患ALS的风险(OR=0.82,95%CI=0.48～1.40),TT基因型也不增加患病风险(OR=0.70,95%CI=0.13～3.90),CT+TT基因型的结果与此一致(OR=0.81,95%CI=0.49～1.37)。3. GSTO2基因的三种基因型频率(NN、ND、DD)在ALS组和健康对照组中分布分别是:47.55%、46.85%、5.60%和66.67%、30.95%、2.38%,结果显示两组之间比较有显著性差异(P =0.001),ALS组中ND基因型和DD基因型频率(52.45%)明显高于对照组(33.33%)。GSTO2N142D多态的N和D等位基因在ALS组和健康对照组中的频率分布分别为70.97%、29.03%和82.14%、17.86%,两组间比较差异有显著性(P =0.000) ;ALS组中,D等位基因频率明显高于健康对照组(29.03%比17.86%)。与NN基因型比较,ND+DD基因型亦增加患病风险(OR=2.21,95%CI=1.43～3.41),分别计算ND基因型和DD基因型后发现,携带ND基因型可以增加ALS的患病风险(OR=2.12,95%CI=1.36～3.32),而携带DD基因型则更容易增加ALS的患病风险(OR=3.30, 95%CI= 1.04～10.45)。4. NQO1基因的三种基因型频率(CC、CT、TT)在ALS组和健康对照组中分布分别是:27.97%、48.95%、23.08%和22.86%、55.71%、21.43%,统计结果显示两组之间比较无统计学意义(P =0.42)。NQO1C609T多态的C和T等位基因在ALS组和健康对照组中的频率分布分别为52.45%、47.55%和50.71%、49.29%,两组间比较无显著性差异(P =0.65)。与CC基因型比较,CT基因型、TT基因型和CT+TT基因型均不增加患ALS的风险,分别为OR=0.72, 95%CI=0.43～1.20;OR=0.88,95%CI=0.48～1.63;OR=0.76,95%CI=0.47～1.24。5. GSTA1、GSTO2和NQO1各基因型在SALS各分层亚组之间分布的比较GSTA1基因,以疾病首发部位分层,CC基因型和CT+TT基因型在球部起病和脊髓起病之间比较分布无区别(P =0.78);以病程分层,在小于等于36月组和大于36月组中,CC基因型和CT+TT基因型的分布无差异(P =0.21);以首发年龄分层,在小于等于45岁组和大于45岁组中,CC基因型和CT+TT基因型的分布也无差异(P =0.90);以性别分层,在男女性别之间,CC基因型和CT+TT基因型的分布也无差异(P =0.73)。GSTO2基因,在以疾病首发部位、病程分层和首发年龄分层中,NN基因型、ND基因型和DD基因型在各亚组间分布无差别(分别为P =0.77、P =0.23、P =0.54);以性别分层中,NN基因型和ND+DD基因型在两亚组间分布无差别(P=0.24)。NQO1基因,在以疾病首发部位、病程分层、首发年龄分层和性别分层后,CC基因型、CT基因型和TT基因型在各亚组间分布无差别(分别为P =0.81、P =0.27、P =0.99、P =0.31)。结论:1.携带GSTO2N142D基因ND基因型、DD基因型、尤其是DD基因型可能增加SALS的发病危险性,因此,ND基因型和DD基因型可能为ALS的潜在危险因素。2.NQO1C609T和GSTA1C69T的基因多态性可能和SALS的遗传易感性无关。3.GSTA1C69T基因、GSTO2N142D基因和NQO1C609T各基因型分布与ALS的首发部位、病程、首发年龄和性别之间无相关性。