前言单纯性尿道下裂(Hypospadias,HS)是男性泌尿生殖系统最常见的先天性畸形之一,其病因尚不明了。目前只能通过手术治疗,尽管随着外科手术技术水平不断提高,总体治疗效果有所改善,但术后尿瘘、尿道狭窄时有发生,给患儿和家庭带来严重的身心负担。目前多数研究认为尿道下裂是一种由遗传因素和环境因素共同作用所致的复杂性疾病。就环境危险因素而言,父母孕前及母亲孕早期暴露的多种有毒有害理化因素、服用的药物、罹患的疾病、遭遇的意外情况等都被认为与单纯性尿道下裂的发病有紧密的联系,然而,即使暴露于相同的环境因素下,不同个体之间发病的危险性仍然存在很大差异,环境因素的效应很大程度上还取决于个体的遗传易感性,既往的流行病学研究大多单独针对环境危险因素,对个体本身的易感性差异并没有赋予高度重视。基于此,本课题采用病例对照研究方法,通过流行病学问卷调查,探讨母亲的P450代谢酶基因CYP1A1、CYP17A1多态性与子代尿道下裂易感性的关系;在上述研究的基础上,探讨环境因素与个体的遗传易感性间的交互作用,以确定代谢酶基因多态性是否会导致环境暴露发病危险性的差异。为了尽可能降低回忆偏倚,采用相对容易忆起的定性指标组成问卷,调查采样人员于调查研究之前进行正规培训,以期提高研究质量和保证研究结果的可信度。同时,本研究采用生物学相加交互作用模型——基因-环境交互作用模型探讨基因多态性与环境危险因素之间交互作用,以期为进一步阐明环境危险因素的致病机制及开展单纯性尿道下裂的个性化预防提供依据,甚至为将来的靶向治疗提供线索,对尿道下裂的预防和优生优育有重要意义。材料与方法一、研究样本和资料的收集采用以医院为基础的病例对照研究。选择2011年9月～2013年6月和2016年3月～2017年6月期间在辽宁省中国医科大学盛京医院小儿泌尿外科就诊的单纯性尿道下裂(不伴有其他器官的畸形)患儿152例作为病例组,选择与病例同期在同一家医院因呼吸系统疾病、外伤等其它疾病住院的儿童(排除先天畸形、恶性肿瘤、肾上腺疾病)151例作为对照组。通过流行病学调查问卷收集父母孕前及母亲孕早期相关环境因素的暴露情况,同时采集病例组和对照组研究对象母亲的口腔黏膜上皮细胞。提取基因组DNA后,应用TaqmanqPCR技术检测研究对象母亲的CYP1A1、CYP17A1基因多态性。在上述研究的基础上,将筛选出的与单纯性尿道下裂有关、并需要经过体内代谢酶进行生物转化的环境危险因素与母亲的CYP1A1、CYP17A1基因进行交互作用分析。二、统计学分析采用Excel 2007建立数据库,进行数据录入。利用SPSS 22.0统计软件进行统计处理。采用条件Logistic回归分析研究病例对照组间暴露因素和单纯性尿道下裂之间的关联强度。并且在义生分析的基础上,利用Logistic回归模型计算出基因与环境因素各种不同组合下的OR值,并带入相加模型,定性判断基因—环境之间的相加交互作用。同时通过计算相加模型相关指标(超额相对危险度RERI、交互作用归因比AP)及其可信区间,对该交互作用进行定量分析及显著性检验。结果一、环境因素分析多因素条件Logistic回归分析表明,按照α=0.05的检验水准,母亲孕前月经不调、孕早期意外情况发生、孕前被动吸烟、身体质量指数(BMI)过低(<18.5 kg/m2)、文化程度较低、胎儿低出生体重是单纯性尿道下裂的危险因素;而父亲文化程度高、母亲孕早期被动吸烟、较高的家庭收入水平是单纯性尿道下裂发生的保护因素。三、基因多态性分析对研究对象母亲两种基因单独进行分析的结果如下:1.经x2检验,CYP1A1联合突变基因型(TC+CC)在病例组母亲和对照组母亲中的分布频率分别为47.8%和44.9%,两组间差异无统计学意义(P=0.82);但CC突变基因型在病例组母亲和对照组母亲中的分布频率分别为8.6%和2.7%,两组间差异有统计学意义2.经x2检验,CYP117A1联合突变基因型(AC+CC)在病例组母亲和对照组母亲中的分布频率分别为41.2%和29.3%,且CC突变基因型在病例组母亲和对照组母亲中的分布频率分别为8.1%和2.1%,两组间差异均有统计学意义三、基因-环境交互作用分析1.母亲CYP1A1缺失基因型与母亲20岁左右月经不调、妊娠期间出现异常情况、孕前工作场所被动吸烟及母亲文化程度较低4个环境危险因素间具有正交互作用。2.母亲CYP17A1缺失基因型与母亲妊娠期间出现异常情况之间具有正交互作用。3.各基因型与环境因素之间的显著性检验均没有统计学意义。结论1.母亲孕前月经不调、孕早期意外情况发生、孕前工作场所被动吸烟、BMI过低<18.5 kg/m2、文化程度较低以及低出生体重可增加单纯性尿道下裂发病风险。2.父亲文化程度高、母亲孕期工作场所偶尔被动吸烟、较高的家庭收入水平可降低单纯性尿道下裂发病风险。3.母亲携带CYP1A1、CYP17A1缺失基因型会增加子代单纯性尿道下裂的发病风险。4.CYP1A1及CYP17A1基因均与部分环境危险因素之间存在正交互作用,但无统计学意义。