Behavioral and brain functions : BBF, 2005; 1: 15-15 (más artículos en esta revista)

Asociación de estudio de los polimorfismos en vesículas sinápticas asociadas a los genes, SYN2 y CPLX2, con esquizofrenia

BioMed Central
Jae Hee Lee (heejaelee@kangwon.ac.kr) [1], Ji Young Song (jysongnp@hanmail.net) [2], Jong Woo Kim (psyjongwoo@freechal.com) [2], Sheng-Yu Jin (kimshengyu @ Hanmail.net) [3], Mi Hong Suk (msbona21@korea.com) [3], Jin Kyoung Park (dasom39@unitel.co.kr) [2], Joo-Ho Chung (jhchung@khu.ac. Kr) [3], Hiroki Shibata (hshibata@gen.kyushu-u.ac.jp) [4], Yasuyuki Fukumaki (yfukumak@gen.kyushu-u.ac.jp) [4]
[1] Instituto de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Kangwon, Chunchon, República de Corea
[2] Departamento de Neuropsiquiatría de la Facultad de Medicina, Universidad de Kyung Hee, de Seúl, República de Corea
[3] Kohwang Instituto de Investigaciones Médicas de la Facultad de Medicina, Universidad de Kyung Hee, de Seúl, República de Corea
[4] División de Genes de Enfermedades, Centro de Investigación para la información genética, el Instituto Médico de Bioregulation, Universidad de Kyushu, Fukuoka, Japón

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Resumen
Antecedentes

Los casos aberrantes de la conectividad funcional en el circuito neuronal es una de las teorías integradoras de la etiología de la esquizofrenia. Estudios previos han informado de que la proteína y los niveles de mRNA de la synapsin 2 (SYN2) y complexin 2 (CPLX2) genes se redujo en los pacientes con esquizofrenia. Synapsin 2 y complexin 2 están implicadas en la modulación y la sinaptogenesis de la liberación de neurotransmisores. Este informe presenta un estudio de la asociación de los polimorfismos de SYN2 y CPLX2 con esquizofrenia en la población coreana.

Métodos

Seis polimorfismos de nucleótido único (SNP) y uno de 5 pb inserción / deleción en SYN2 y cinco SNPs en CPLX2 fueron genotipados en 154 pacientes con esquizofrenia de Corea y 133 de control de pacientes que utilizan la secuenciación directa o polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción de análisis. Un desequilibrio intermarker vinculación mapa se construyó para cada gen.

Resultados

Aunque no hubo diferencias significativas en la distribución de genotipos y frecuencias alélicas de ambos SYN2 o CPLX2 polimorfismos entre la esquizofrenia y los grupos de control, las dos vías de análisis de haplotipos reveló asociaciones significativas con la enfermedad (P <0,05 después de la corrección de Bonferroni). Las tres vías de haplotipos análisis también reveló una asociación significativa de SYN2 con esquizofrenia (P <0,001 después de la corrección de Bonferroni).

Conclusión

Estos resultados sugieren que tanto SYN2 y CPLX2 puede conferir susceptibilidad a la esquizofrenia en la población coreana.

Antecedentes

La esquizofrenia es una grave, la enfermedad mental crónica que afecta a 0.5-1.5% de la población en general en todo el mundo [1]. La contribución de los factores genéticos en la vulnerabilidad a la esquizofrenia ha sido bien establecido por la familia, gemelos, y la adopción estudios que han sugerido una importante heredabilidad de aproximadamente 50-70% [2]. Muchos estudios han tratado de identificar las variantes alélicas que confieren susceptibilidad a la enfermedad, pero no solo se han identificado los genes que producen un efecto importante sobre la vulnerabilidad [3].

Recientemente, el sináptica hipótesis de la esquizofrenia se ha ganado la atención de la atribución de la patología fundamental de la esquizofrenia a la disfunción de la transmisión sináptica de diversas moléculas [4]. Synapsins, una familia de vesículas sinápticas asociadas phosphoproteins, desempeñan un papel crucial en la regulación de la neurotransmisión, sinaptogenesis, y la plasticidad neuronal [5]. Tres synapsin genes humanos han sido identificados (SYN1, 2, y 3; OMIM 313440, 600755 y 602705) [6]. Complexin 1 y complexin 2, que son codificadas por CPLX1 (OMIM 605032) y CPLX2 (OMIM 605033), respectivamente, y también son llamados synaphins, son componentes de la membrana sináptica proteínas que se unen a syntaxin preferentemente en el SNARE (soluble N-ethylmaleimide - Sensibles receptores de la proteína de fusión adjunto) compleja. Estas proteínas son importantes reguladores del transmisor en libertad inmediatamente anteriores a la fusión de vesículas [7]. Estudios anteriores han demostrado que las concentraciones de synapsins y complexins se reducen en los cerebros de esquizofrénicos [8, 9]. Los niveles de expresión de ambas synapsins se redujo significativamente en el hipocampo de tejidos de pacientes esquizofrénicos [10]. Los niveles de synapsin 2 y complexin 2 mRNA también se redujo significativamente en la corteza prefrontal, cerebelo, hipocampo y de esquizofrénicos [11 - 14].

SYN2 fue mapeado en el cromosoma 3p25 [15], y CPLX2 se localiza en el cromosoma 5q35.3 (OMIM 605033). Estos lugares fueron identificados como posibles regiones que confieren susceptibilidad a la esquizofrenia en diversas poblaciones [16 - 18]. Sobre la base de su localización, bien establecida neurobiológicos papeles, y los patrones de expresión en pacientes esquizofrénicos, se seleccionaron SYN2 y CPLX2 como genes candidatos para conferir susceptibilidad a la esquizofrenia. En este informe, se presenta una asociación de estudio SYN2 y CPLX2 con esquizofrenia utilizando 12 polimorfismos en la población coreana.

Resultados
SYN2 polimorfismos en la esquizofrenia y los grupos de control

De los siete polimorfismos en SYN2, rs2623873 (SYN2-1) se encuentra en la región promotora, mientras que los otros están ubicados en todas las regiones de la intronic (SYN2-2-7) (Fig. 1, Tabla 1]. La distribución de genotipos y frecuencias alélicas de los polimorfismos en SYN2 se determinó en 113 pacientes esquizofrénicos y 114 controles sanos normales por secuenciación directa o DdeI DdeI RFLP. La distribución de genotipos y frecuencias alélicas de los polimorfismos en SYN2 se muestran en la Tabla 2. El promedio de la frecuencia alélica de los SNPs era 0,312. Dada la frecuencia equivalente para el alelo susceptibles, la detección de espera para poder SYN2 se 0,9538 a 0,9929 en el marco del modelo multiplicativo con un genotipo de riesgo relativo = 1,8 a 2,0 [22]. Ninguno de los SNPs mostró significativa desviación de equilibrio de Hardy-Weinberg (P> 0,05). Se observó que no existen diferencias significativas en la distribución de genotipos y frecuencias alélicas entre los esquizofrénicos y los grupos de control (Tabla 2].

Se comparó la LD para todas las posibles comparaciones de dos vías de la SNP en los controles (Tabla 3]. El pairwise D 'valores de los siete SNPs fueron consistentemente alta, excepto en un caso (SYN2-2 vs. SYN2-6; D' = 0,300, r 2 = 0.200). De las 21 posibles pares de SNPs, haplotipos asociaciones significativas con esquizofrenia se observaron para 4 pares: SYN2-1 - SYN2-2 (χ 2 = 27,58, df = 3, P = 4,45 × 10 -6), SYN2-2 -- SYN2-4 (χ 2 = 16,46, df = 3, P = 9,12 × 10 -4), SYN2-2 - SYN2-7 (χ 2 = 8,08, df = 3, P = 0,044), y SYN2-3 - SYN2 -4 (Χ 2 = 10,66, df = 3, P = 0,014) (Tabla 3]. Incluso después de la corrección de Bonferroni (número de haplotipos, n = 21), las asociaciones de la SYN2-1 - SYN2-2 y SYN2-2 - SYN2-4 haplotipos con esquizofrenia sigue siendo significativa (P = 9,35 corr × 10 -5 y P Corr = 0,019) (Tabla 3]. El alelo T-la supresión de haplotipos para el alelo SYN2-1 - SYN2-2 y la combinación de la supresión alelo G haplotipo para el alelo SYN2-2 - SYN2 combinación-4 se observaron con más frecuencia en la esquizofrenia que en los controles (Tabla 4] .

También se investigó la asociación de los haplotipos de tres vías formado por SYN2-1, SYN2-2, y SYN2-4 con esquizofrenia. Una diferencia significativa en las frecuencias de haplotipos entre la esquizofrenia y el control de los grupos se observó (χ 2 = 35,0, df = 7, P corr = 1,1 × 10 -5). Por la combinación de SYN2-1, SYN2-2, y SYN2-4, la estimación de las frecuencias de la T-supresión-G haplotipo diferente entre los esquizofrenia (0.570) y grupos de control (0.440).

CPLX2 polimorfismos en la esquizofrenia y los grupos de control

De los cinco SNPs en CPLX2, rs2247916 (CPLX2-1) se encuentra en la región promotora, rs2243404 (CPLX2-2) se encuentra en el 5'UTR, y los otros están ubicados en la regiones intronic (Fig. 1, Tabla 1 ). Se determinó la distribución de genotipos y frecuencias alélicas del SNP en 154 pacientes esquizofrénicos y 133 controles sanos normales por secuenciación directa o RFLP. La distribución de genotipos y frecuencias alélicas para CPLX2 SNPs se muestran en la Tabla 2. El promedio de la frecuencia alélica de los SNPs era 0,126. Dada la frecuencia equivalente para el alelo susceptibles, la detección de espera para poder CPLX2 se 0,7445 a 0,8802 basada en el modelo multiplicativo con el genotipo riesgo relativo = 1,8 a 2,0 [22]. Ninguno de los cinco SNPs mostraron ninguna diferencia importante de equilibrio de Hardy-Weinberg. Se observó que no existen diferencias significativas en las distribuciones genotípicas o frecuencias alélicas entre la esquizofrenia y el control de los grupos (Cuadro 2].

LD Estamos frente a todas las posibles comparaciones de dos vías de la SNP en los controles (Cuadro 5]. El pairwise D 'para los cinco valores SNPs fueron consistentemente bajo, excepto en un caso (CPLX2-2 vs. CPLX2-4; D' = 0,715, r 2 = 0,011). Sólo un par de SNPs (CPLX2-1 vs. CPLX2-2) mostró una asociación significativa con la esquizofrenia de haplotipos (χ 2 = 16,28, df = 3, P = 0,0009), incluso después de la corrección de Bonferroni (n = 10, P = corr 0,009, Tabla 5]. Por la combinación de CPLX2-1 - CPLX2-2, el alelo G-haplotipo con el alelo C se observó con más frecuencia en el grupo de la esquizofrenia que el grupo control (Tabla 6].

Discusión

En este estudio, hemos observado importantes, pairwise haplotipo asociaciones con esquizofrenia para dos pares de SNPs en SYN2 (SYN2-1 - SYN2-2 y SYN2-2 - SYN2-4; corr P = 9,35 × 10 -5 y P = 0,019 corr , Respectivamente) y un par de SNPs en CPLX2 (CPLX2-1 - CPLX2-2, corr P = 0,009) (Tabla 3, 5]. Las tres vías de haplotipos (SYN2-1, SYN2-2, y SYN2-4), también mostró una asociación significativa con la esquizofrenia (P corr = 1,1 × 10 -5). El SYN2-1 y CPLX2-1 SNPs se encuentran en las respectivas regiones promotoras, -98 y -156. SYN2-1 se encuentra en el cuadro de motivo GC-1 y CPLX2 dentro de la C / EBP motivo en una base de datos de búsqueda http://www.cbrc.jp/research/db/TFSEARCH. El haplotipo asociaciones positivas parecen estar basadas en un aumento de LD en el grupo de la esquizofrenia en comparación con el grupo control debido a que la D 'valores de la esquizofrenia grupo fueron más altos que los de los controles [(SYN2-1 - SYN2-2, 0,935 vs . 0.531 (esquizofrénicos vs. Controles)), (SYN2-2 - SYN2-4, 0,750 vs. 0,453)] (Tabla 3]. Una situación similar se observó también con la asociación positiva de los haplotipos en CPLX2 con esquizofrenia [CPLX2-1 - CPLX2-2, 0,852 vs. 0.412 (esquizofrénicos vs. Controles)] (Tabla 5].

Chen et al. [23] informó recientemente de una asociación de estudio de cuatro SNPs en SYN2 chinos han utilizando muestras. Se encontraron asociaciones significativas de SNP rs795009 y un haplotipo construido por los cuatro SNPs con esquizofrenia. Chen et al. [23] y nuestro estudio examinó dos SNPs (rs2308169 y rs308963) en común, y sus frecuencias alélicas y genotípicas fueron similares en ambos estudios. Aunque Chen et al. [23] no se menciona la asociación de haplotipos pairwise estudio que hemos realizado, el informe que hicieron una diferencia significativa en el total de cuatro vías haplotipo frecuencias entre esquizofrénicos y controles. Dos estudios independientes han informado de una importante asociación de haplotipos SYN2 con esquizofrenia, este gen es probablemente involucrado en la patogénesis de la esquizofrenia.

Varios estudios han sugerido que la disminución de la expresión de genes sináptica es característico de la esquizofrenia. En el hipocampo de los pacientes esquizofrénicos, varios estudios han mostrado un cuadro de las disminuciones de presináptica las proteínas y su codificación mRNAs, como synapsin 2, sinaptofisina, y synaptosomal proteína asociada-25 (SNAP-25) [8 - 10, 24] . Además, una reducción de los niveles de mRNA synapsin 2 se observó en la corteza prefrontal de pacientes esquizofrénicos [14], pero controvertible resultados también han sido reportados [25]. Las alteraciones en los niveles de expresión de otras proteínas presináptica, complexin 1 y complexin 2, han sido reportados en pacientes esquizofrénicos [11 - 13]. Curiosamente, complexin 1 es enriquecido en axosomatic regiones, inhibidor de las neuronas y sus sinapsis, mientras que complexin 2 es enriquecido en el axodendritic terminales [9, 26]. La expresión diferencial de complexins 1 y 2 implica su participación en la sinapsis excitatoria en el hipocampo de los pacientes esquizofrénicos [11]. Estas observaciones sugieren que la expresión anormal de SYN2 y CPLX2 puede causar la vulnerabilidad a la esquizofrenia, modificando la liberación de neurotransmisores y neuroplasticity.

Conclusión

Se encontraron diferencias significativas en las frecuencias de haplotipos en ambos SYN2 y CPLX2 polimorfismos entre la esquizofrenia y los grupos de control. Además, el haplotipo construido a partir de tres polimorfismos (SYN2-1, SYN2-2, y SYN2-4) mostró una asociación significativa con la esquizofrenia. Nuestros resultados sugieren que tanto SYN2 y CPLX2 polimorfismos pueden contribuir susceptibilidad a la esquizofrenia en la población coreana.

Métodos
Temas

Un total de 154 pacientes no relacionados coreano esquizofrenia (80 varones y 74 mujeres con una edad media ± desviación estándar de 43,8 ± 11,4 años) y 133 controles no relacionados Corea (64 varones y 69 mujeres, edad 50,6 ± 11,7 años) fueron reclutados. SYN2 para el análisis, 113 pacientes no relacionados coreano esquizofrenia (60 varones y 53 mujeres con una edad media ± desviación estándar de 42,2 ± 11,3 años) y 114 controles no relacionados Corea (60 varones y 54 mujeres, edad 51,7 ± 10,9 años) se participó. Los pacientes se diagnosticaron esquizofrenia utilizando el Manual diagnóstico y estadístico de los trastornos mentales (DSM)-IV criterios. El control de los sujetos fueron contratados después de que había sido designado como mentalmente sano en general control de la salud de programa. La edad media de los controles superado 50 años debido a que hemos intentado evitar misincorporation de los pacientes con esquizofrenia de inicio tardío en el grupo control, mientras que es posible que se produzcan posibles sesgos estadísticos. Por escrito el consentimiento informado se obtuvo de todos los temas. Este estudio fue aprobado por el Comité de Ética de la Universidad de Kyung Hee, Facultad de Medicina. ADN genómico fue extraído de células de sangre entera utilizando un kit NucleoSpin ® Sangre (Macherey-Nagel, Easton, PA).

SNP de selección basados en la PCR y genotipificación

Dado que el tamaño genómico de SYN2 y CPLX2 son unos 187 kb y 89, respectivamente, que inicialmente la intención de seleccionar los polimorfismos comunes a intervalos de aproximadamente 20-50 kb de la dbSNP http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP /. Después de la validación de la frecuencia de cada polimorfismo en 24 individuos sanos de Corea mediante secuenciación directa, se seleccionaron siete polimorfismos comunes de SYN2 y cinco de CPLX2 para profundizar el análisis (Fig. 1, Tabla 1]. Amplificamos los fragmentos que contienen los polimorfismos genotipo individual y muestras de ADN para cada SNP, ya sea con PCR basada en la longitud de los fragmentos de restricción polimórficos (RFLP) o ensayos de secuenciación directa realizada con un ABI PRISM Dye Terminator ® Ciclo de Secuenciación del kit (Applied Biosystems, Foster City, CA) En un ABI PRISM ® 3100 secuenciador de DNA (Applied Biosystems) (Tabla 1]. En caso de la secuencia de datos claro, repetimos secuenciación directa en diversas condiciones hasta que el genotipo se determinó correctamente.

Estadísticas

La desviación de las frecuencias de equilibrio de Hardy-Weinberg fue examinado usando la prueba de chi-cuadrado (df = 1). Se observaron diferencias en la distribución de genotipos y frecuencias alélicas entre la esquizofrenia y los grupos de control se examinaron utilizando la probabilidad exacta de Fisher de prueba. Se calculó D 'y r 2 para evaluar la magnitud del desequilibrio vinculación (LD) [19]. Se estimó el uso de las frecuencias de haplotipos EH programa, versión 1,14 [20]. El análisis estadístico de la asociación de haplotipos se hizo a lo descrito previamente [21]. Hemos aplicado la corrección de Bonferroni para múltiples pruebas basadas en el número de haplotipos. El nivel de significación para todas las pruebas estadísticas fue de 0,05.

Contribuciones de los autores

HJ Lee concibe el estudio, llevado a cabo la secuenciación, participó en la interpretación de los datos y redactó el manuscrito, JY Song, JW Kim JK Parque de contratación y las muestras de pacientes con esquizofrenia, SY Jin, Hong MS, y JH Chung contratación de las muestras Normales de control, y Shibata H Y Fukumaki participado en su diseño, llevado a cabo el análisis estadístico, y participó en la interpretación de los datos. Todos los autores leído y aprobado el manuscrito final.

Agradecimientos

Esta labor fue apoyada por JPSS y KOSEF, y en parte por una donación de Corea de la Salud 21 proyectos de I + D, del Ministerio de Salud y Bienestar, la República de Corea. (NS01-0405-0704-0001).