结核分枝杆菌易感

在小鼠中，对不相关的细胞内寄生虫（如分枝杆菌，沙门氏菌和利什曼原虫）的感染的自然抵抗力是由1号染色体上的单个基因Bcg，Ity或Lsh控制的。Vidal等人在小鼠1号染色体上的Bcg基因区域中（1993）确定了几个候选转录单位。发现一种候选基因，被称为天然抗性相关巨噬细胞蛋白的Nramp，编码具有预测的整体膜蛋白特征的新型巨噬细胞特异性多肽。Nramp cDNA的核苷酸序列分析表明，在27种具有抗性或易感表型的近交小鼠品系中，易感性与该蛋白第二个跨膜结构域内甘氨酸-天冬氨酸的非保守氨基酸取代有关（Malo等人， 1994）。

细胞遗传学的位置：2q35
基因组坐标（GRCh38）：2：218,381,765-218,396,893

Cellier等（1994）克隆并鉴定了对应于人NRAMP基因的cDNA克隆。序列分析表明，人多肽是一个550个氨基酸的膜蛋白，具有10至12个推定的跨膜结构域，2个N-连接的糖基化位点和一个进化保守的共有转运基序。

Kishi（1994）通过筛选人类单核细胞cDNA文库，孤立了人类NRAMP的cDNA。2,245 bp的cDNA编码一个483个氨基酸残基的蛋白质，分子量为52.8 kD。推导的氨基酸序列与小鼠的同源性为89％。Southern印迹分析表明，NRAMP基因以单剂量存在于人类基因组中。Northern印迹分析表明单个种类的mRNA约为2.5kb。

Blackwell等（1995）证明了人NRAMP基因编码一个550个氨基酸的蛋白质显示与老鼠Nramp的85％同一性（92％相似性）。没有发现与小鼠易感性突变相当的突变。

Cellier等（1995）确定了黑腹果蝇，水稻​​（稻）和酿酒酵母中的Nramp同源物。蛋白质序列的最佳比对需要插入极少的缺口，并显示出与哺乳动物蛋白质（73％，58％和46％的相似性）的显着序列同一性分别为55％，40％和28％。常见的预测跨膜拓扑。NRAMP家族由编码10个跨膜片段的高度保守的疏水核心定义。这和其他特征向作者暗示，NRAMP多肽构成了转运蛋白或通道的一部分，这些转运蛋白或通道作用于尚未鉴定的底物。

通过分析鼠Nramp1的牛cDNA同源物，Feng等人（1996）预测了具有疏水结构域，N末端SH3结合结构域和保守的共有转运基序的548个氨基酸的蛋白质。Northern印迹表明牛NRAMP1主要在网状内皮系统的巨噬细胞和组织中表达。

▼ 基因功能
------
Hu等（1997年）发现在鸡中，与在小鼠中一样，NRAMP1基因与鼠伤寒沙门氏菌感染的天然抗性有关。

Canonne-Hergaux等（2002年）产生了针对人类NRAMP1蛋白的多克隆抗体，并使用该试剂来研究该蛋白在人类嗜中性粒细胞中的细胞和亚细胞定位。这些发现提示了NRAMP1在嗜中性粒细胞功能中的可能作用，并与NRAMP1与结核病和麻风病等传染性疾病以及类风湿性关节炎等炎症性疾病（Shaw等，1996）和克罗恩病的易感性相关。

▼ 基因结构
------
Cellier等（1994）确定NRAMP基因包含至少15个外显子和由内含子4内存在的Alu元素编码的一个剪接的外显子。

Blackwell等（1995）证明了人NRAMP基因横跨12 kb并且有15个外显子。转录起始位点定位了翻译起始密码子的148 bp 5-prime。

Marquet等（2000）报道了在2q35上与NRAMP1重叠的基因组DNA的32198bp的核苷酸序列。他们发现NRAMP1基因跨越13604 bp。他们还在NRAMP1的附近鉴定了一个基因，称为核LIM相互作用因子（NLIIF; 605323）。

▼ 测绘
------
通过使用源自人NRAMP cDNA的序列特异性寡核苷酸引物，Cellier等人（1994）从几个含有VIL1（193040）的基因组YAC克隆中获得了一个特定的NRAMP PCR扩增产物，该基因编码villin，对应到2q35-q36。这些YAC克隆的其他物理图谱表明NRAMP和VIL位于最大大小为220 kb的基因组片段上。怀特等（1994）证明IL8RA（146929）和IL8RB（146928）基因位于NRAMP和VIL1之间的间隔。

Blackwell等（1995）发现NRAMP基因中可能的增强子是多态的，并用它进行连锁分析以将NRAMP基因定位到2q35。刘等（1995）通过体细胞杂种的PCR分析和YAC克隆同样将NRAMP1定位到2q35。

冯等（1996年）将牛Nramp基因定位到人类2q和小鼠1号染色体上保守的同位基因座内的2号染色体上。

▼ 分子遗传学
------
刘等（1995）确定了NRAMP基因中的9个序列变体。该基因的编码区有四个变异。2个为错义突变，2个为沉默核苷酸取代。错义突变在外显子9和NRAMP1蛋白的预计胞质尾中。微卫星位于基因的紧邻的5-prime区，内含子中有3个变异体，而3-primer UTR中有1个变异体。在来自60位高加索人和20位亚洲人的DNA样本中确定了9个变体中每一个的等位基因频率。此外，刘等（1995）在1.5 Mb YAC重叠群上将2个高度多态的微卫星标记D2S104和D2S173物理连接到NRAMP1。他们评论说，这些分子标志物应有助于评估NRAMP1在结核病和其他巨噬细胞介导的疾病易感性中的作用。

Newport等（1995年）排除了NRAMP中的突变，该突变是马耳他血统的家族性遗传性非典型分枝杆菌感染的原因（参见209950）。

贝拉米等人在西非冈比亚的一项结核病病例对照研究中（1998年）在410名成年人（平均年龄34.7岁），涂片阳性肺结核和417名经过种族匹配的健康对照者中，NRAMP1进行了多态性分型。排除人类免疫缺陷病毒感染的患者。四个NRAMP1多态性均与结核病显着相关。与那些最常见的NRAMP1基因型的患者相比，内含子4中2个NRAMP1多态性和该基因的3个主要非翻译区杂合的受试者在结核病患者中的比例特别高（比值比为4.07）。

Cervino等（2000年）分析了几内亚-科纳克里的4个家庭，以检验NRAMP1多态性与结核之间的关联。内含子4的单个碱基改变与结核病显着相关（p = 0.036）。因此，在以人群为基础的西非人研究中证实了先前报道的这种多态性与结核病之间的关联。

通过对越南和中国血统的二十个2代多重麻风病患者（约50％多杆菌；见246300）的168个成员进行同胞对连锁分析，Abel等人（1998年）确定存在一个显着（p小于0.02）“扩展的” 2号染色体单倍型非随机分离。扩展的单倍型包括NRAMP1，这是TNP1基因内的RFLP（190231）和3个高度多态的2号染色体D段标记（D2S1471，D2S173和D2S104）。对6个拨号NRAMP1多态性的基因内单倍型进行分析表明，该关联接近统计学显着性（p小于0.06）。在16个越南家庭中，扩展单倍型和基因内单倍型共享都更强且具有统计学意义。蒙特卡洛模拟表明，麻风易感性可能与NRAMP1和其他遗传位点有关。

Mitsuda试验不同于3天的结核菌素试验来诊断结核感染，它在皮内注射热灭活的麻风分枝杆菌（或麻风蛋白）后3或4周测量反应，并且对敏感性的预后价值高（阴性时）。 ）或对麻风的多杆菌或麻风形式有抵抗力（阳性时）。通过对NRAMP1基因组区域和越南麻风病家庭的118个同胞（半麻风病）的Mitsuda皮肤反应程度进行连锁分析，Alcais等人（2000年）观察到NRAMP1和Mitsuda反应之间的显着联系，无论是作为定量特征还是分类特征，均与麻风状态无关。

塞尔和布莱克威尔（1999）报道了NRAMP1启动子的多态性，该启动子编码具有4个等位基因的Z-DNA形成二核苷酸重复序列。等位基因1和4的基因频率为0.001。等位基因2和3分别以大约0.20至0.25和大约0.75至0.80的基因频率出现。萤光素酶报告基因的构建体被用来显示这四个等位基因驱动基因表达的能力不同。在没有外源刺激的情况下，等位基因1、2和4是较弱的启动子，而等位基因3被发现可以驱动高表达。在干扰素-γ的存在下，所有4个等位基因均显示出类似的报告基因表达增强百分比，这与Z-DNA形成重复序列的5个引物和3个引物的多个干扰素-γ反应元件一致。Searle和Blackwell（1999）提出，LPS相关反应元件的并置可能受到2种常见等位基因的差异影响。塞尔和布莱克威尔（1999）得出的结论是，他们的结果与以下假设相符：与等位基因3相关的巨噬细胞的慢性过度活化与自身免疫性疾病易感性在功能上相关，而等位基因2促进的NRAMP1表达水平低则导致了传染病的易感性。相反，他们发现等位基因3可以预防传染病，等位基因2可以预防自身免疫病。他们推测，与自身免疫疾病易感性相关的等位基因可能在人群中得以维持，因为它们提高了传染病激发后至生殖年龄的存活率。

Graham等（2000）分析了Blackwell等人描述的启动子区域中的微卫星重复区域（1995年），并确定了另外两个等位基因，他们分别命名为等位基因5和6。他们指出，使用某些分析方法，等位基因5可能被误认为是先前描述的等位基因3（2000）发现等位基因5在原发性胆汁性肝硬化患者（PBC; 109720）中比在正常对照，酒精性肝病或丙型肝炎患者中更为常见。

1987年至1989年期间，加拿大土著居民社区发生了结核病流行（2000年）从该社区收集了一个大家庭的遗传和流行病学数据，并评估了与NRAMP1连锁的证据。根据疫苗接种，年龄，以前的疾病和结核菌素皮肤试验结果将个体分为危险（责任）类别。在遗传的主要模式和相对风险为10（与高风险基因型相关）的假设下，Greenwood等人（2000年）在2q35中，观察到结核易感性基因座和D2S424（位于NRAMP1的远端）之间的连锁关系，最高lod得分为3.81。结核易感性基因座与10个NRAMP1基因内变异的单倍型之间也发现了重要的联系。尽管从最老对夫妇的一个成员到其受影响的后代的遗传发生了扭曲，但未观察到与6p上的主要组织相容性复杂区域的联系。

Mohamed等（2004）检查多态性在基因SLC11A1与内脏利什曼病，也称为黑热病（59个multicase家庭608207），从苏丹高发生率马萨利特部落。多点非参数分析显示SLC11A1之间存在显着联系（Z（lr）得分为2.38-2.55； p为0.008至0.012）。扩展的传输不平衡测试表明，等位基因在启动子区域（p = 0.0145），外显子3（p = 0.0037）和内含子4（p = 0.0049）以及5个单倍型在其上形成的5个多态性的偏向传递，以及由它们形成的单倍型（p = 0.0089）。使用来自59个科的病例/假对照数据集进行的逐步logistic回归分析表明，所有与内脏利什曼病的相关性都是由内含子4中的469 + 14G-C多态性引起的。

Malik等人使用基于家庭的控制设计研究了得克萨斯州休斯顿的184个不同种族的家庭，其中至少有1名儿童受到小儿结核病的影响（2005）确定了与儿科结核病有关的4个NRAMP1等位基因变异。发现与NO 2 SNP（600266.0001）的共同C等位基因最显着的关联。N02的C等位基因与小儿结核病之间的联系在单亲而非多重家庭中更强，这表明遗传控制与结核分枝杆菌暴露强度之间存在相互作用。Malik等（2005年）提出在没有事先暴露于分枝​​杆菌的情况下，NRAMP1的作用最为明显。他们提出，NRAMP1可能通过拮抗病原体诱导的吞噬体成熟的阻滞来调节从感染到疾病的发展速度。

在对86例结节病患者（见181000），85例结核病（TB）和93名健康对照者的研究中，Dubaniewicz等人（2005）发现结节病患者中SLC11A1基因启动子区域的功能性（GT）n重复多态性等位基因3与结核病患者和对照组之间的相关性很明显（比值比= 1.68，p = 0.04;比值比= 1.69，p = 0.03）。

布鲁氏溃疡（610446）是由溃疡分枝杆菌感染引起的在许多热带和亚热带地区普遍存在的传染病。Stienstra等（2006）假设许多接触溃疡分枝杆菌的个体从不发展布鲁氏溃疡病。由于NRAMP1中的多态性与结核病和麻风病都有关系，因此他们对加纳的182名Buruli溃疡患者和191名健康的3种NRAMP1多态性匹配对照进行了横断面分析。在外显子15中发现G到A SNP具有统计学意义的关联，导致非保守的asp543到asn取代（D543N; 600266.0002）。在冈比亚的结核病患者中也发现了与D543N相似的关联（Bellamy等，1998）。没有加纳人对该SNP的A等位基因纯合。Stienstra等（2006）确定人口归因于D543N的风险为13％，他们提出其他基因可能与布鲁里溃疡易感性有关。

▼ 动物模型
------
柳条等（2004年）确定Slc11a1基因是Idd5.2区42个基因中最强的候选基因，这是与非肥胖糖尿病（NOD）小鼠模型有关的20多个胰岛素依赖型糖尿病基因座中的1个。保护性Idd5.2单倍型中自然发生的突变导致Slc11a1蛋白功能丧失。受RNA干扰，Kissler等（2006年）抑制了NOD小鼠中的Slc11a1基因，发现沉默降低了I型糖尿病的发生率（IDDM；222100），模仿Idd5.2保护区。结果表明Slc11a1在改变对I型糖尿病的易感性中的作用。在NOD小鼠中，如先前在人类中提出的（Searle和Blackwell，1999年），由于Slc11a1的丧失而提供的免受自身免疫的保护与感染的易感性增加相关，其中一些报道也暗示了Slc11a1的表达与糖尿病之间的关联（Nishino等（2005）和类风湿性关节炎（Shaw等，1996）。

苏林等（2009年）提出的证据表明Nramp1参与了从衰老红细胞吞噬作用获得的铁的巨噬细胞再循环。Nramp1-null小鼠的脾脏铁含量较高，转铁蛋白饱和度较高，而铁调素含量较低（HAMP; 606464与野生型小鼠相比）。该结果与红细胞吞噬的铁的低效回收和铁在网状内皮细胞中的滞留相一致。转铁蛋白饱和度的反常增加是由于膳食铁吸收的补偿性增加。与野生型小鼠相比，Nramp1-null小鼠还显示出从诱导的急性和慢性溶血性贫血中恢复能力受损。在相同的条件下，与野生型小鼠相比，在应激条件下，Nramp1-null小鼠显示出明显降低的转铁蛋白饱和度，肝脏和脾脏中的非血红素铁水平明显升高，这表明Nramp1-null小鼠无法依靠储存的铁来满足造血需要。这些小鼠的脾巨噬细胞显示铁沉积增加。

▼ 等位基因变异体（2个示例）：
------

.0001结核分枝杆菌，易受感染
SLC11A1，274C-T
Malik等人使用基于家庭的控制设计，研究了得克萨斯州休斯顿的184个不同种族的家庭，其中至少有1名儿童患了小儿肺结核病（参见607948）（2005）确定了与儿科结核病有关的4个NRAMP1等位基因变体。发现与NO 2 SNP的共同C等位基因（外显子3中的274C-T）的关联最为明显。N02 C等位基因与小儿结核病之间的关联在单亲而非多重家庭的男性中更强，这表明遗传控制与结核分枝杆菌暴露强度之间存在相互作用。Malik等（2005）的结论是，NO 2 C等位基因促进了从感染到疾病的快速发展。

.0002 BURULI ULCER，对
SLC11A1，ASP543ASN
Stienstra等（2006）研究了加纳的182例布鲁里氏溃疡病患者（610446）和191名健康受试者，发现SLC11A1基因第15外显子的G-to-A SNP导致了asp543-to-asn（D543N）的替代，与疾病的易感性显着相关。