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ET-2 A985G基因多态性与老年左心室心肌肥厚关系

2013-12-25,,,,

精准医学杂志 2013年3期
关键词:等位基因左心室多态性

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(青岛大学医学院附属医院特需保健科,山东 青岛 266003)

心肌肥厚是心脏对长期、慢性的机械负荷和神经递质等应激反应的一种复杂的代偿机制,多表现为左心室心肌肥厚(LVH)。近年来研究证实,心肌肥厚是心力衰竭等疾病的代偿阶段,长期的、广泛的心肌肥厚会最终诱发心腔扩大、心肌纤维化、心力衰竭甚至心源性猝死,是心脏疾患的独立危险因素以及进展、预后的主要预测因子[1]。动物实验及遗传学研究结果显示,心肌肥厚是多个基因及信号通路参与的复杂病理过程[2]。从遗传学角度揭示其发病机制,已经成为该疾病的研究热点。本研究应用基因芯片技术,分析内皮素-2(ET-2)A985G基因多态性,探讨ET-2基因多态性与老年原发性高血压病人左心室心肌肥厚的相关性。

1 对象和方法

1.1 研究对象

2010年1月—2012年10月,随机抽取就诊于我科原发性高血压病人312例,男204例,女108例;年龄60~90岁,平均72.32岁。排除继发性高血压、心脏瓣膜病、严重心脑血管疾病、肝肾功能衰竭、恶性肿瘤病人。所有病人均签署知情同意书。

1.2 检测指标及方法

1.2.1基线特征 收集研究对象的糖尿病、冠心病病史、用药史以及社会学特征等资料。测量病人身高、体质量,留取病人尿液及空腹12 h静脉血,自动生化仪分别检测三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)、血糖、尿素氮、肌酐。根据2012年美国糖尿病联合会(ADA)糖尿病临床指南,糖尿病诊断标准:空腹血糖≥7.0 mmol/L,或餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L。

1.2.2血压测定 病人于安静环境中静息30 min以上,采用水银血压计测右上臂血压,取3次非同日血压的均值。根据WHO制定标准,高血压定义为收缩压(SBP)≥18.67 kPa和(或)舒张压(DBP)≥6.75 kPa和(或)服用降压药物。

1.2.3超声心动图检查 应用GE Vivid 7型多功能彩色多普勒超声诊断仪,二维探头M3S,显示胸骨旁左心室长轴切面。根据美国心脏超声协会推荐方法,测量标准左心室长轴切面M型超声连续的3个心动周期并取平均值,测量左心室舒张末期内径(LVDd)、左心室后壁厚度(LVPWT)、舒张期室间隔厚度(IVST)、射血分数(EF),计算左心室质量(LVmass)、左心室质量指数(LVMI)和心脏指数(CI)。LVmass(g)=1.04×[(LVDd+IVST+LVPWT)3-(LVDd)3]-13.6,体表面积(m2)=0.0061×身高+0.0128×体质量-0.1529,LVMI=LVmass/体表面积。左心室肥厚的诊断标准[3]:男性LVMI>134 g/m2,女性LVMI>110 g/m2。根据超声心动图检查结果将研究对象分为心肌肥厚组(103例)及非心肌肥厚组(对照组,209例)。

1.2.4ET-2 A985G基因多态性测定 采集病人肘静脉血3~5 mL,二胺四乙酸(EDTA)50 μL抗凝处理。应用低渗法裂解红细胞分离得到白细胞。应用饱和酚-氯仿法提取白细胞基因组DNA,加入TE溶解DNA,-20 ℃保存。将提取到的DNA通过聚合酶链式反应扩增ET-2基因的特异片段。反应条件:92 ℃热启动5 min;92 ℃变性25 s,55 ℃退火25 s,72 ℃延伸25 s,35个循环;72 ℃延伸5 min,最后冷却至4 ℃。基因芯片与PCR扩增产物于杂交仓中混匀杂交,加显色溶液后置于BaiO基因生物芯片识读仪上检测,Array Doctor图像软件自动分析生成检测结果,检测ET-2基因多态性位点。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 心肌肥厚组与对照组基线特征比较

心肌肥厚组与对照组比较,BMI、HDL-C、LDL-C差异均有统计学意义(t=-2.709~3.654,P<0.05);收缩压、舒张压、血糖、性别、冠心病病史、糖尿病病史差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.2 两组彩色多普勒心脏超声参数比较

心肌肥厚组与对照组彩色多普勒心脏超声参数LVDd、LVPWT、IVST、EF、LVMI比较,差异均有显著性(t=-2.116~12.481,P<0.05);CI差异无显著性(P>0.05)。见表2。

2.3 基因型及等位基因的频率分布及关联性

遗传平衡检验结果显示,总体、心肌肥厚组、对照组的基因型分布均符合HWE,样本具有群体代表性。心肌肥厚组基因型GG、GA、AA所占的比例分别为59.22%、37.86%、2.91%,对照组所占比例分别为78.95%、19.14%、1.91%,两组基因型分布比较差异有统计学意义(χ2=13.57,P<0.01),其中心肌肥厚组与对照组基因型GG与基因型AG+AA比较,差异有显著意义(χ2=13.44,P<0.01)。等位基因G与A所占的比例:心肌肥厚组分别为78.15%、21.84%,对照组88.52%、11.48%,两组比较差异有显著性(χ2=5.35,P<0.01)。

2.4 不同基因型超声参数比较

基因型AG+AA组与GG组比较,LVPWT、IVST、LVMI差异均有显著性(t=2.215~2.507,P<0.05);两组病人年龄、BMI、HDL-C、LDL-C及LVDd比较,差异无显著性(P>0.05)。见表3。

2.5 二分类Logistic回归分析

将心肌肥厚有无定义为因变量(非心肌肥厚=0,心肌肥厚=1);将年龄、HDL-C、LDL-C、糖尿病有无(非糖尿病病人=0,糖尿病病人=1)、冠心病有无(非冠心病病人=0,冠心病病人=1)及ET-2的优势基因(基因型GG=0,基因型AG+AA=1)定义为自变量,进行二分类Logistic回归分析。结果表明,HDL-C可能为心肌肥厚的保护因素(OR=0.319,95%CI=0.155~0.656),冠心病史可能是心肌肥厚的危险因素(OR=3.880,95%CI=1.857~8.110),基因型AG+AA可能为心肌肥厚的危险因素(OR=2.588,95%CI=1.239~5.404)。见表4。

3 讨 论

1989年,INOUE提出了“内皮素家族”的概念,并根据其异构体的发现顺序命名为ET-1、ET-2和EF-3。迄今为止,已发现ETA、ETB、ETC和VIC等4种亚型;其中,ETA大约占内皮素受体总数的90%。已有研究证实,内皮素系统参与心肌肥厚的形成,ET-1可能作为重要的致肥厚因子参与心肌肥厚的形成[4]。LU等[5]研究显示,DY-9760e可以通过抑制CaMKII和ERK信号通路,抑制ET-1诱导的心肌细胞肥大。INOUE等[6]通过对猪与麻醉大鼠的冠状动脉的研究表明,从缩血管的活性及动脉血压的恢复时间上考虑,内皮素系统3种异构体作用ET-2>ET-1>EF-3,认为该现象可能与ET-2的色氨酸残基导致的高疏水性有关。ET-2基因定位于1p34,A985G多态性的具体机制尚未明确。近年国外学者研究显示,ET-2 A985G基因多态性亦可能参与心肌肥厚的形成[7]。但国内有关该基因多态性与高血压致左心室心肌肥厚的研究则少见报道。

表1 心肌肥厚组与对照组基线资料比较±s)

表2 心肌肥厚与对照组彩色多普勒心脏超声参数比较±s)

表3 基因型GG与AG+AA病人彩色多普勒心脏超声参数比较±s)

表4 心肌肥厚组与对照组二分类Logistic回归分析

以往关于ET-2的研究多集中在其与肿瘤的相关性方面。2010年100项心血管研究新成果中,美国哈佛大学STRUHL提出肿瘤与心血管疾病可能拥有共同的分子通路和相似的遗传背景。因此,ET-2基因影响肿瘤发生发展过程的分子机制可能在心血管疾病中同样适用。MATTHEW等[8]首次证明,ET-2的自分泌通过ETB作用于肿瘤细胞从而避免其在低氧状态下出现细胞损伤,通过促进抗凋亡因子增加、葡萄糖摄入的增多及抑制凋亡信号实现。这种能量供应的改变在心肌细胞中同样存在。正常的心肌细胞中,脂肪酸氧化作用为其提供主要的能量来源(60%~70%),而葡萄糖与乳酸的代谢供给则仅占总能量合成的30%[9]。病理性心肌肥厚的心肌细胞则以脂肪酸氧化代谢降低、葡萄糖代谢增加为其特征;在分子水平主要表现为心肌细胞肥大的同时伴有细胞凋亡及细胞外基质纤维化。BILSEN等[10]研究显示,心肌肥厚时主要能量供给的改变可能是肥厚的心肌细胞对低氧状态、能量不足的一种保护性代偿机制。近年来,原发性高血压诱导血流动力学指标改变与ET-2 A985G基因多态性的相关性已见于国外的报道[11]。

NAGAI等[7]进行的HapMap data研究结果显示,不同种族的A985G基因多态性A等位基因的比例为4%~31%,本研究与之相符;A等位基因可能为心血管疾病的保护性基因[7]。而本研究结果显示,心肌肥厚组等位基因G与A所占比例分别为78.15%、21.84%,对照组为88.52%、11.48%,两组比较差异有显著性;基因型AG+AA可能为心肌肥厚的危险因素。提示A等位基因可能为高血压致左心室肥厚的危险因素之一,ET-2 A985G基因多态性与高血压致左心室心肌肥厚相关,ET-2的A等位基因可能为该病的危险因素。

本研究系回顾性研究,较前瞻性研究具有一定局限性,样本量偏小,难以避免选择性偏倚,有待于加大样本进一步研究。

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