山西汉族人群肾上腺素β2受体基因多态性与冠心病的相关性研究

贾立昕,李俊男,边云飞,刘改珍,肖传实

冠心病是一种多基因遗传因素和环境因素共同作用导致的疾病,对不同人种人群易感基因的筛选工作是基因功能研究的基础,也是基因诊断和治疗的基础。肾上腺素能β2受体属于G-蛋白耦联受体超家族,其信号通路在心血管疾病和代谢疾病方面都发挥重要作用[1]。已有研究证实在动脉粥样硬化的进程中,β2受体对于人类心脏冠状动脉的舒张有重要的调节作用[2]。已经发现在β2受体的编码基因中存在众多具有高度遗传异质性的单核苷酸突变位点(SNP),体外实验证实,一些SNP改变可以引起编码氨基酸的改变(错义突变),而使β2受体对肾上腺素能药物刺激的反应性发生改变[3]。其中+46A/G(Arg16Gly)rs1042713、+79G/C(Gln27GlU)rs1042714 和 +491C/T(Thrl64Ile)rs1800888,是最常见的 3个 SNP变异。

已有多项研究表明β2受体基因(ADRB2)SNP位点与冠心病密切相关,但在不同人群中的研究结果却并不完全一致[4-8]。因此,在ADRB2基因的遗传变异和冠心病发生发展的相关性值得继续深入研究,目前国内尚未见相关报道。本研究将选取+46A/G(Arg16Gly)rs1042713位点进行研究,在山西汉族人群中探讨其与冠心病的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择山西医科大学第二医院2008年1月—2009年8月心内科住院治疗的冠心病患者428例,全部为经冠状动脉造影证实的冠心病患者。诊断符合1979年WHO颁布的缺血性心脏病诊断标准。其中男317例,女111例,年龄(59.99±10.63)岁。对照组为经冠状动脉造影证实无冠心病的其他病患者,共397例,其中男254例,女 143例,年龄(53.20±10.47)岁。所有入选对象均签署知情同意书。

1.2 调查内容 个人的一般情况、既往疾病史、疾病家族史、吸烟饮酒史;身高、体重等体格检查,并计算体重指数;测定血糖、血脂等各项生化指标。血标本的采集:研究对象均在抽血前严格禁食12 h,采集静脉血备用。

1.3 外周血白细胞DNA的制备 5 mL外周血以0.5 mol/L EDTA-Na2抗凝后,经过常规盐析、酚-氯仿法提取外周血白细胞基因组DNA。

1.4 基因型鉴定 基因型鉴定是由上海翼和应用生物技术有限公司采用连接酶检测法(ligase detection reactions,LDR)完成。采用多重PCR技术对包含rs1042713目的DNA序列进行扩增。上游引物:5'-GCTCACCTGCCAGACTGC-3',下游引物:5'-GACCAGCACATTGCCAAAC-3'。在PCR扩增结束后采用3%琼脂糖凝胶电泳观察PCR产物的效果,以确定其作为模板在 LDR反应中加入的量。LDR的反应体系10 μ L,反应条件:95℃预变性2 min后;94℃30 s,50℃2 min,35个循环。LDR反应的荧光产物通过ABI PRISM 377 DNA Sequencer进行分析。

1.5 统计学处理 采用SPSS 13.0软件进行统计分析,基因型和等位基因频率比较采用卡方检验,计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用t检验。

2 结 果

2.1 ADRB2基因多态性位点rs1042713位点基因型的判断通过多重PCR扩增目的DNA,3%琼脂糖凝胶电泳显示扩增产物(见图1)。经ABI PRISM 377 DNA Sequencer分析,在所调查的人群中可检出3种 rs1042713的基因型,分别是A/A型、G/G型和 A/G型。A/A和G/G基因型分别在 sz90.48和sz90.70处出现单一波峰,而A/G基因型则在sz89.77和sz91.70处出现双峰(见图2)。

2.2 ADRB2基因rs1042713多态性位点等位基因和各基因型频率的分布 ADRB2基因rs1042713位点多态性的基因频数分布符合Hardy-Weinberg平衡(P＞0.05)。其基因型和等位基因频率的分布见表1,以显性遗传模式分析发现A等位基因型频率显著低于对照组(45.8%vs56.7%,P=0.002,OR=1.548)。

表2 ADRB2基因rs1042713多态性位点等位基因和各基因型频率的分布

3 讨 论

本研究在山西汉族人群中对ADRB2基因变异与冠心病的关系进行了探讨。β2受体是交感神经系统的重要组成部分,在体内各种组织均有不同程度表达,包括心肌细胞、血管内皮细胞、支气管平滑肌细胞等,并参与调节心率、血压、呼吸等多种生理功能。β2受体在冠状动脉内皮细胞及平滑肌细胞上均有表达[9-11],且能引起正常冠状动脉的微循环血管的舒张。同时已有实验证实在动脉粥样硬化的进程中,β2受体对于人类心脏冠状动脉的舒张有重要调节作用[2]。人类β2-AR基因(ADRB2)位于5号染色体长臂3区 1带和2带之间(5q31～5q3Z),大多数哺乳动物(包括人类)β2-A R基因无内含子,只有一个外显子,共编码413个氨基酸残基[12]。其最常见的3个SNP变异+46A/G(Arg16Gly)rs1042713、+79G/C(Gln27GlU)rs1042714和+491C/T(Thrl64Ile)rs1800888,均位于编码区。

以往对β2受体基因多态性与冠心病的相关性研究尚无定论。Khahd等对沙特阿拉伯人 rs1042714位点的研究表明,杂合子C/G和纯合子G/G是沙特阿拉伯人冠心病的独立危险因子[4]。而M axwell等[5]发现不同种族β2-AR基因的杂合子C/G和纯合子G/G的基因型频率不同。Piscione等[6]对330例冠心病患者Thrl64Ile位点的关联性研究结果显示,该位点与冠心病相关,同时进行36个月的随访,发现该位点的突变还与冠心病的预后密切相关。Yamada等[7]在对日本患者的研究中发现β2受体基因的突变会使心肌梗死发病率增高。同样这一结果也在欧洲人群中得到证实[8]。

在本次实验中,选取了山西汉族人群检测ADRB2基因rs1042713位点在冠心病及对照组中的基因型分布,发现该位点A/G多态性与冠心病的发病密切相关,并以显性遗传模式分析,发现在冠心病病例组中ADRB2基因rs1042713位点A等位基因型频率显著低于对照组,A等位基因可能是山西汉族人群冠心病的保护因素之一。同时本实验尚有不足之处,主要有:①本实验的病例均来自于临床诊治机构,未能全面的反应该位点在所代表人群中的分布状况;②样本量有待进一步扩大。

总之,本研究首次在山西汉族人群中研究了ADRB2基因的遗传变异与冠心病的相关,对进一步理解冠心病的发生发展机制以及其防治提供了新的线索。

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