Methionine Synthase Reductase (MTRR) 是一种关键的酶,它在甲硫氨酸和同型半胱氨酸的代谢中发挥着重要作用。MTRR负责调节甲硫氨酸合酶的活性,通过还原性甲基化作用来维持其活性。甲硫氨酸合酶在甲硫氨酸的合成中起着核心作用,而甲硫氨酸是体内多种生化过程的重要前体,包括蛋白质合成、DNA合成和修复等。MTRR的活性对于维持甲硫氨酸合酶的活性至关重要,进而影响甲硫氨酸和同型半胱氨酸的水平。MTRR基因的变异会影响其酶的活性,导致甲硫氨酸和同型半胱氨酸代谢的失衡,进而可能增加多种疾病的风险,如心血管疾病、神经系统疾病和癌症等。因此,MTRR基因的变异在疾病的发病机制中扮演着重要的角色,研究其变异与疾病的关系对于疾病的预防和治疗具有重要意义。
MTRR基因的变异与结直肠癌的生存率相关。一项研究调查了MTRR和MTHFR基因的变异与结直肠癌生存率之间的相关性。该研究使用了来自纽芬兰家族结直肠癌研究的数据,纳入了532名1999年至2003年首次诊断为结直肠癌的患者,并对其死亡情况进行了追踪。研究发现,MTRR和MTHFR基因与结直肠癌患者的无病生存期(DFS)和结直肠癌特异性生存期相关。在MTRR基因中,rs1801394 A等位基因与DFS的增加相关(p = 0.024)。此外,MTRR基因的变异与酒精摄入量和水果摄入量之间存在显著的相互作用,其中具有保护性变异等位基因的患者在酒精摄入量低于中位数时表现出更好的总生存期(OS)[1]。
MTRR基因的变异与耐多药淋球菌(N. gonorrhoeae)的抗生素耐药性相关。一项系统回顾和荟萃分析研究了N. gonorrhoeae中penA、mtrR、gyrA和parC基因的突变频率以及tetM基因的存在与抗生素耐药性的关联。研究发现,超过50%的青霉素、头孢克肟和头孢曲松耐药菌株存在penA和mtrR基因的突变。超过50%的阿奇霉素耐药菌株存在mtrR基因的突变。超过50%的环丙沙星耐药和中间耐药菌株存在gyrA基因的突变。在环丙沙星中间耐药菌株中,不到50%存在parC基因的突变。此外,超过50%的四环素耐药菌株中发现含有tetM基因的质粒。这些发现表明,MTRR基因的突变在N. gonorrhoeae的抗生素耐药性中发挥着重要作用[2]。
MTRR基因的变异与复发性流产(RM)相关。一项病例对照研究调查了MTR、MTRR和CBS基因的变异与复发性流产之间的关联。研究发现,MTR A2756G基因变异与RM的风险没有关联。而MTRR A66G基因的祖先等位基因和CBS 844INS68基因的突变等位基因增加了RM的风险。此外,CBS 844INS68与MTR A2756G的联合作用也增加了RM的风险。这些结果表明,MTRR和CBS基因的变异可能增加女性RM的易感性[3]。
MTRR基因的变异与慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染患者的疾病进展相关。一项研究发现,HBV基因BCP区域1762/1764的突变与慢性乙型肝炎患者的肝细胞癌发生发展相关。在MTHFR 677CT+TT、MTRR 66AG+GG和MTHFR 1298AA基因型中,PLC组HBV基因BCP区域1762/1764的突变比例高于CHC组和LC组。MTHFR 677CT+TT、MTRR 66AG+GG和MTHFR 1298AA基因型与HBV基因BCP区域1762/1764突变可能密切相关,与慢性乙型肝炎患者肝细胞癌的发生发展相关[4]。
MTRR基因的变异与糖尿病相关。MTHFR和MTRR基因的变异会影响酶的生化活性,导致同型半胱氨酸的重新甲基化受损。同型半胱氨酸水平的升高可能增加微血管损伤、血栓形成、心脏病等风险。糖尿病是一种慢性炎症性疾病,常规药物并不能完全治愈糖尿病。MTHFR基因的变异被认为是糖尿病的一个新兴风险因素。研究表明,MTHFR基因的变异在糖尿病的病理生理学中发挥着重要作用,包括炎症和胰岛素抵抗[5]。
MTRR基因的变异与膀胱癌的风险相关。一项研究发现,MTRR基因的变异与膀胱癌的发生风险相关。研究使用了直接DNA测序方法观察了MTRR c.66A>G和c.524C>T多态性的基因型分布。研究发现,MTRR c.66A>G和c.524C>T的替代与膀胱癌的发生风险相关。此外,这些替代与其他相关风险因素存在联合作用[6]。
MTRR基因的变异与肝移植后新发神经系统并发症的风险相关。一项研究发现,MTRR基因的变异与肝移植后新发神经系统并发症的风险相关。该研究发现,与腹膜感染等独立风险因素相比,MTRR基因在预测肝移植后神经系统并发症方面具有更有优势[7]。
MTRR基因的变异与脑膜瘤的病理特征相关。一项研究发现,MTHFR、MTRR和RAD54L基因的变异与脑膜瘤的病理特征相关。研究使用了PCR和下一代测序技术检测了MTHFR、MTRR和RAD54L基因的热点区域。研究发现,MTHFR、MTRR和RAD54L基因的频率在脑膜瘤患者中显著改变。此外,某些SNPs的频率与脑膜瘤的WHO肿瘤分级和Ki67增殖指数相关[8]。
MTRR基因的变异与印度人群中的分布相关。一项研究发现,MTRR A66G基因的变异在印度人群中的分布频率为A等位基因0.35和G等位基因0.65。Meta分析结果显示,G等位基因和GG基因型的全球患病率分别为49.4%和24.3%。亚组meta分析显示,G等位基因在亚洲人群中具有最高频率,GG基因型在欧洲人群中具有最高频率[9]。
MTRR基因的变异与膀胱癌的早期诊断和进展相关。一项研究发现,MTRR A66G和MTR A2756G基因的变异与膀胱癌的早期诊断和进展相关。研究发现,AA-GG单倍型在患者组中显著高于对照组。此外,MTR A2756G基因变异的AA基因型与MTRR A66G基因变异的AA基因型相比,在多泡损伤参数上存在显著差异[10]。
综上所述,MTRR基因的变异与多种疾病的发生和发展相关,包括结直肠癌、耐多药淋球菌的抗生素耐药性、复发性流产、慢性乙型肝炎病毒感染患者的疾病进展、糖尿病、膀胱癌、肝移植后新发神经系统并发症和脑膜瘤。MTRR基因的变异可能通过影响甲硫氨酸和同型半胱氨酸的代谢,进而影响多种生物学过程。因此,研究MTRR基因的变异与疾病的关系对于疾病的预防和治疗具有重要意义。
参考文献:
1. Wang, Yu, Du, Meizhi, Vallis, Jillian, Wang, Peizhong Peter, Zhu, Yun. 2022. The Roles of MTRR and MTHFR Gene Polymorphisms in Colorectal Cancer Survival. In Nutrients, 14, . doi:10.3390/nu14214594. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36364857/
2. Mendes, Ana Clara, de Souza, Renan Pedra, Bahia, Diana. 2025. The frequency of mutations in the penA, mtrR, gyrA and parC genes of Neisseria gonorrhoeae, the presence of tetM gene and antibiotic resistance/susceptibility: a systematic review and meta-analyses. In Frontiers in microbiology, 15, 1414330. doi:10.3389/fmicb.2024.1414330. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39931279/
3. Talwar, Seerat, Prasad, Sweta, Kaur, Lovejeet, Sachdeva, Mohinder Pal, Saraswathy, Kallur Nava. 2022. MTR, MTRR and CBS Gene Polymorphisms in Recurrent Miscarriages: A Case Control Study from North India. In Journal of human reproductive sciences, 15, 191-196. doi:10.4103/jhrs.jhrs_186_21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35928461/
4. Shunhua, Qiu, Lifen, Jin, Dan, Yang, Dewen, Zhang. 2024. Interrelationships among MTHFR gene polymorphisms, MTRR gene polymorphisms, and HBV gene BCP 1762/1764 mutations with disease progression in Chronic hepatitis B virus infection patients. In Nucleosides, nucleotides & nucleic acids, , 1-19. doi:10.1080/15257770.2024.2406223. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39297586/
5. Cai, Yaqin, Liu, Bin, Zhang, Yingping, Zhou, Yuqiu. 2024. MTHFR gene polymorphisms in diabetes mellitus. In Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry, 561, 119825. doi:10.1016/j.cca.2024.119825. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38908773/
6. Gautam, Kirti Amresh, Raghav, Alok, Sankhwar, S N, Singh, Rajender, Tripathi, Prashant. 2023. Genetic Polymorphisms of Gene Methionine Synthase Reductase (MTRR) and Risk of Urinary Bladder Cancer. In Asian Pacific journal of cancer prevention : APJCP, 24, 1137-1141. doi:10.31557/APJCP.2023.24.4.1137. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37116134/
7. Wang, Haojun, Liu, Huan, Wang, Xin, Li, Xinqiang, Zang, Yunjin. 2020. Association between donor/recipient MTRR gene polymorphisms and the risk of new-onset neurological complications after liver transplantation. In Journal of neuroimmunology, 350, 577438. doi:10.1016/j.jneuroim.2020.577438. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33197842/
8. Avsar, Timucin, Mohiyuddin, Rashid, Calis, Seyma, Yapicier, Ozlem, Kilic, Turker. . Association of MTHFR, MTRR and RAD54L Gene Variations with Meningioma and Correlation with Tumor's Histopathological Characteristics on Turkish Cohort. In Turkish neurosurgery, 31, 587-593. doi:10.5137/1019-5149.JTN.33347-20.2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34169999/
9. Yadav, Upendra, Kumar, Pradeep, Rai, Vandana. 2019. Distribution of Methionine Synthase Reductase (MTRR) Gene A66G Polymorphism in Indian Population. In Indian journal of clinical biochemistry : IJCB, 36, 23-32. doi:10.1007/s12291-019-00862-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33505124/
10. Alkanli, Nevra, Ay, Arzu, Aydin, Pinar Koroglu, Cevik, Gokhan. 2022. Investigation of the relationship between MTRR A66G, MTR A2756G gene variations and cell anomalies in early diagnosis and progression of bladder cancer. In Molecular biology reports, 49, 7719-7729. doi:10.1007/s11033-022-07597-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35715601/