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EPHX1基因多态性与COPD及合并PH的发病风险的相关性研究

2018-10-22徐志波

浙江临床医学 2018年8期
关键词:等位基因多态性位点

章 婷 徐志波

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种具有气流阻塞特征的慢性支气管炎或肺气肿,进一步发展为呼吸衰竭和肺心病的常见慢性疾病。吸烟是COPD发生的最重要的危险因素之一,另外还有一些其他的因素也是COPD的易感因素,如炎性细胞因子、蛋白酶、抗蛋白酶、氧化还原酶和解毒酶等。氧化应激的增加也是COPD发病的关键因素。身体具有完善的酶和非酶抗氧化系统来应对氧化应激,保护身体免受氧化剂的攻击,从而抵抗氧化应激引起的氧化损伤,并且保持氧化/抗氧化的动态平衡。已知的主要氧化抑制酶包括谷胱甘肽-S-转移酶,微粒体环氧化物水解酶(EPHX1)和血红素加氧酶。当氧化抑制剂的产生减少或由于遗传变异而使其活性降低时,氧化/抗氧化的动态平衡丧失,导致氧化损伤。因此,遗传变异在COPD发病中也起着重要的作用。关于EPHX1基因多态性与COPD及合并肺动脉高压(PH)的发病率的相关性研究较少,本研究旨在探讨EPHX1基因rs1051740位点和rs2234922位点SNPs与COPD以及并发PH的发病风险的相关性,报道如下。

1 临床资料

1.1 一般资料 选择2013年10月至2016年12月杭州市富阳区第二人民医院和浙江中医药大学附属第二医院收治的120例COPD患者作为研究组,其中男71例,女49例;年龄49~76岁,平均(54.25±7.40)岁。COPD合并PH患者54例,COPD非合并PH患者66例。COPD诊断标准:参考2013年修订的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》[1]。PH诊断标准:超声心动图检查三尖瓣反流速度>3.4m/s,肺动脉收缩压≥50mmHg。同期招募体检中心的健康体检者85例作为对照组,其中男48例,女37例;年龄48~75岁,平均(53.98±8.55)岁。纳入标准:COPD和PH的诊断均符合上述相应的标准。排除标准:患有限制性通气障碍的疾病,如阻塞性睡眠暂停低通气综合征、肺栓塞、肺结核、间质性肺病等患者;高血压患者;先天性心脏病以及动脉粥样硬化患者;自身免疫性疾病患者;有肝肾损伤性疾病的患者;有服用能够引起PH的药物的患者。对照组患者经病史检查和体检报告显示胸片、肺功能以及心脏彩超检查均无明显异常。COPD合并PH患者组和COPD非合并PH组患者的年龄、性别、吸烟史、吸烟指数、FEV1、FEV1/FVC等一般资料差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 方法 (1)血液样本的收集和DNA分离:所有受试者于清晨空腹时抽取肘静脉血4ml,使用 QIAamp DNA Blood Mini Kit(50)(QIAGEN,51104, 德 国 ) 提 取 基 因 组 DNA。(2)EPHX1基因rs1051740位点和rs2234922位点SNPs分型:采用PCR-Sanger的方法,rs1051740位点引物为正向:5'-GATCGATAAGTTCCGTTTCACC -3', 反 向:5'-ATCTTAGTCTTGAAGTGAGGAT-3'。rs2234922位点正向:5'-CCCCCAGGGCTGGACAT-3',反向:5'-GTAGAAAGAGCCGGGCCA-3'。PCR反 应 体 系:10μmol/L上 下 游 引 物 各 1μl,4μl的 10μmol/L dNTPs,1μl 10×PCR buffer,21μl gDNA 模 板, 补足无菌水至25μl。PCR反应程序:94℃,7min预变性;30个循环的94℃变性30s,56℃退火,72℃延伸,30s;72℃孵育5min。PCR产物采用琼脂糖凝胶电泳切胶纯化后采用Sanger测序的方法分析序列信息。

1.3 统计学方法 采用SPSS20.0统计软件。计量资料以(s)表示,组间比较采用独立样本t检验,计数资料以n或%表示。采用Logistic回归分析计算比值比(OR)、95%置信区间和双尾P值来评估变异基因型对COPD以及合并HP的发生风险,并经年龄、性别、吸烟史、吸烟指数等校正。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床特征参数比较 本研究共招募120例COPD患者和85例健康对照组,两组年龄、性别等参数之间的差异无统计学意义(P>0.05)。研究组具有吸烟史的人数以及吸烟指数显著高于对照组,FEV1、FEV1/FVC显著低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。

2.2 EPHX1基因rs1051740位点和rs2234922位点基因多态性与COPD的相关性 经Hardy-Weinberg平衡检验,研究组患者和健康对照组均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05),见表1。研究组患者EPHX1基因rs1051740位点各基因型频率和等位基因频率之间的差异有统计学意义(P<0.05),rs1051740位点C等位基因携带者具有更高的COPD患病风险,校正后OR=1.415,95%CI=1.196~1.630,P=0.000。研究组患者与对照组EPHX1基因rs2234922位点各基因型频率和等位基因频率之间的差异无统计学意义(P>0.05),rs2234922位点A等位基因突变为G等位基因后COPD的发病风险并无显著改变,校正后OR=0.992,95%CI=0.477~1.476,P=0.999。

表1 EPHX1基因rs1051740位点和rs2234922位点基因多态性与COPD的相关性[n(%)]

2.4 EPHX1基因rs1051740位点和rs2234922位点基因多态性与COPD合并PH的相关性 COPD合并PH组患者与COPD非合并PH组患者的EPHX1基因rs1051740位点和rs2234922位点各基因型频率符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。分析结果显示,EPHX1基因rs1051740位点T等位基因突变为C等位基因和rs2234922位点A等位基因突变为G等位基因并不显著增加COPD患者并发PH的风险(P>0.05),见表2。

表2 EPHX1基因rs1051740位点和rs2234922位点基因多态性与COPD合并PH的相关性[n(%)]

3 讨论

COPD由肺气肿、慢性支气管炎和小气道的结构性和炎症性改变组成,其发病率和病死率均呈现上升趋势[2]。COPD的发病机制比较复杂,患者的个体间差异较大,除去环境因素外,基因多态性在其中也发挥着重要的作用,目前证实已有数种基因多态性与COPD 有关[3]。

COPD的病理生理学包括多种损伤过程,包括炎症、细胞凋亡、细胞和分子肺泡维持程序的改变、异常细胞修复、细胞外基质破坏以及氧化和抗氧化失衡。这些过程由主动或被动的吸烟所产生烟雾触发,并由细胞衰老和感染改变。一系列受体介导的信号转导通路被活性氧和烟草组分激活,导致多种细胞信号和细胞因子网络受损,随后导致慢性气道反应,产生粘液,气道重塑和肺泡破坏。本研究中具有吸烟史的COPD患者占67.50%,COPD患者吸烟指数显著高于健康对照组。因此,COPD发生的风险会显著增加。香烟烟雾中的许多毒素在肝脏中被代谢,其中几种解毒酶微粒体环氧化物水解酶(EPHX1)已被深入研究,发现EPHX1 SNPs与其活性有关[4]。EPHX1多态性与汉族人群COPD相关性的研究显示,即使在Logistic回归模型中调整了性别、年龄和吸烟指数等参数,Y113H与COPD的相关性也不显著[5]。

本研究中作者发现,COPD患者相比健康对照组rs1051740位点C等位基因频率更高,采用Logistic回归分析显示,rs1051740位点C等位基因携带者具有更高的COPD患病风险,校正后OR=1.415,95%CI=1.196~1.630,P=0.000。分析原因可能是由于rs1051740位点T等位基因突变为C等位基因后导致EPHX1活性降低,导致芳香族氧化物浓度升高,与共价键结合形成大分子物质,发生免疫反应。另外,本研究结果显示,COPD患者与对照组EPHX1基因rs2234922位点各基因型频率和等位基因频率之间的差异无统计学意义(P>0.05),rs2234922位点A等位基因突变为G等位基因后COPD的发病风险并无显著改变校正后 OR=0.992,95%CI =0.477 ~1.476,P=0.999。在一项针对高加索人群的研究显示,rs2234922位点SNPs与COPD发病风险相关[6],而在亚洲人群中并无这种相关性[7],分析原因可能与人种差异有关。另外本研究结果还显示,EPHX1基因rs1051740位点T等位基因突变为C等位基因和rs2234922位点A等位基因突变为G等位基因并不显著增加COPD患者并发PH的风险(P>0.05),说明EPHX1基因rs1051740位点和rs2234922位点单核苷酸多态性与COPD并发PH的发病风险之间并无相关性,可能由于本研究样本量大小所限,并未收集到较多的突变纯合子样本,影响了统计分析的准确性,有必要进一步扩大样本量予以证实。

综上所述,EPHX1基因rs1051740位点C等位基因是COPD的患病危险因素,rs2234922位点SNPs与COPD的发病风险并无显著相关性。EPHX1基因rs1051740位点和rs2234922位点SNPs与COPD合并PH并无显著相关性。

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