新疆地区哈萨克族心房颤动与钾离子通道KCNE1-G38S基因多态性的相关性

马晓芸，木胡牙提，卢武红，杨玉春，南岳龙

(新疆医科大学第一附属医院心脏中心，新疆乌鲁木齐830054)

心房颤动(简称房颤)是临床上常见的心律失常，研究表明［1］，心房颤动在60 岁以上的人群中发病率可高达6%以上，80 岁以上人群发病率接近10%。国际上心房颤动流行病学研究表明，自然人群心房颤动总患病率为0.4%，且其患病率随着年龄的增长而增长［1］，中国的房颤总患病率约为0.77%［2］，近年来心房颤动发病机制的研究已经取得了逐步进展［3－11］，多项研究表明，心脏钾离子通道KCNE1-G38S 基因多态性与房颤的发生、发展密切相关，但是相较于国内外大量研究，新疆地区哈萨克族人群发生房颤的分子生物学机制对比性研究仍相对较少。为此，本研究立足于国内外最新的科技动态与既往研究基础，通过分析新疆地区哈萨克族房颤人群与非房颤人群KCNE1-G38S基因多态性，分析KCNE1-G38S 在新疆地区哈萨克族人群中的分布特点。旨在探讨KCNE1-G38S基因单核苷酸基因多态性是否存在地域及种族差异。

1 资料与方法

1.1 一般资料

1.1.1 研究对象:选取2009年1月至2011年8月新疆医科大学第一附属医院诊断心房颤动的哈萨克族房颤患者100 例，同期住院非房颤哈萨克族患者100 例。

1.1.2 纳入标准:房颤组入选对象均为有明确房颤病史，并经临床、心电图等确诊的人群，对照组为同期住院，无心房颤动病史且心电图无房颤表现的患者。两组均为哈萨克族人群，经新疆医科大学第一附属医院伦理委员会批准，纳入研究前患者签署知情同意书。

1.1.3 排除标准:研究对象排除心脏瓣膜病、先天性心脏病、肝肾疾病、风湿性疾病、恶性肿瘤等疾病，且研究对象之间排除血缘关系和异族通婚家族史，近期有外伤史(＜2 周)、炎性反应等患者也排除在外。

1.2 研究方法

1.2.1 样本收集:采集所纳入的哈萨克族房颤组和非房颤组共200 人的血液样本，每人采集5 mL清晨空腹外周静脉血，装入乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管内－20 ℃保存。

1.2.2 DNA 提取:使用天根生化科技(北京)有限公司提供的血液基因组DNA 提取系统(RelaxGene Blood DNA System)(DP319-02)提取基因组DNA。

1.2.3 引物设计:目的基因聚合酶链反应扩增参照GenBank KCNE1 基因序列数据库(序列号分别为NC_000021.8)资料及文献［12－15］设计引物，由宝生物工程(大连)有限公司合成，引物序列:正向引物5'-GTGACGCCCTTTCTGACCAA-3';反向引物3'-CCAGATGGTTTTCAACGACA-5'。PCR 条件为:94 ℃预变性5 min，继之94 ℃变性3 min，53.2 ℃退火20 s，72 ℃延伸20 s，共30 个循环，最后72 ℃延伸5 min。

1.2.4 PCR 扩增目的基因片段:使用天根生化科技(北京)有限公司提供的KT109-多重PCR 扩增试剂盒和美国应用生物系统公司(Applied Biosystem 2720 Thermal Cyeler)生产的PCR 扩增仪对提取的DNA 进行扩增。20 μL的聚合酶链反应(polymerase chainreaction，PCR)体系中含:每种引物各1 μL，2.5 mmol/L MgCl23 μL，10 × 缓冲液3 μL，0.1 mmol/L的dNTP 混合物3 μL，多聚酶0.5 U，模板DNA 2 μL，去离子水7 μL。

1.2.5 基因型鉴定:PCR 扩增产物使用限制性内切酶酶切法(RFLP)，内切酶根据文献［12－15］选择，由Newlunberd 公司提供，经2% 琼脂糖在120 V电压下电泳30 min，Gel Doc 2000 紫外光凝胶电泳成像分析系统观察结果。根据有无PCR 产物判定样本人群中KCNE1-G38S 的基因型分布及等位基因频率。

1.3 统计学分析

采用SPSS17.0 软件进行统计分析相关数据，用Hardy-weinberg 平衡检验样本是否具有群体代表性;计量资料采用t 检验和方差分析，计数资料比较采用χ2检验。

2 结果

2.1 哈萨克族房颤组与对照组一般资料比较

房颤组年龄明显高于对照组(P＜0.001)，房颤组左房直径明显大于对照组(P＜0.001)(表1)。

房颤组和对照组在性别、质量指数、射血分数、收缩压、舒张压、吸烟、饮酒、高血压患病率、冠心病患病率及糖尿病患病率等方面无差异。

2.2 哈迪-温伯格(Hardy-Weinberg)平衡检验结果

房颤组KCNE1-G38S基因型分布χ2=0.61，对照组KCNE1-G38S 基因型分布χ2=0.16，两组均符合哈迪-温伯格定律Hardy-Weinberg 平衡，具有群体代表性。

表1 哈萨克族房颤组、对照组一般资料比较Table 1 The general information of Kazak atrial fibrillation group，the control group

2.3 聚合酶链反应产物电泳结果

PCR 扩增产物电泳图显示KCNE1-G38S 基因包括GG、SS 和GS 基因型(图1)。SNP KCNE1-G38S 酶切电泳图:MsPA Ⅱ酶切GG 位点，产生231 +50 bp两个片段;MspAⅡ不能酶切AA 位点，仍为一条281 bp的片段。此处50 bp片段已泳动出胶，不能看见。

图1 PCR 扩增产物电泳图Fig 1 Electrophoresis figure of amplified PCR product

2.4 哈族房颤组和对照组KCNE1-G38S 基因型分布及等位基因频率对比

房颤组中AA、AG 和GG 基因型分布分别为13、34 和53，占总例数百分比为13%、34%和53%，其中以纯合子GG 基因型为主，对照组中AA、AG 和GG 基因型分布分别为20、57 和23，占总例数百分比为20%、57%和23%，其中以杂合子AG 基因型为主，两组基因型分布有显著差异(P＜0.05)。

两组等位基因频率均以G 为主，房颤组G 等位基因频率显著高于对照组(P＜0.001)(表2)。

表2 KCNE1-G38S 基因型在房颤组、对照组中的分布比较Table 2 KCNE1-G38S genotype in atrial fibrillation group，the control group，the distribution comparison(%)

3 讨论

心脏心肌细胞KCNE1 基因全长408 bp，位于人类染色体21q22.1-21q22.2，编码mink 蛋白(130 个氨基酸)，参与构成心脏慢激活电压门控钾离子通道(IKS 通道)通道的β 亚单位。慢激活电压门控钾离子通道具有激活慢、失活慢的特点，参与心房复极，与动作电位时程缩短和心房组织电重构相关。既往研究证实，心房颤动的患病率随着年龄的增长而增长［1］。本研究发现房颤组平均年龄明显高于对照组，说明随着年龄的增长，心房颤动的患病率增加，提示年龄可能是增加心房颤动的危险因素，与上述研究相符。已有前瞻性研究表明，左房内径扩大易诱发心房颤动，可维持心房颤动的发生，左房内径扩大越多，发生心房颤动的危险性越大，左房增大是发生心房颤动的危险因素。

房颤组以纯合子GG 基因型为主，对照组以杂合子AG 基因型为主，两组基因型分布差异具有统计学意义，提示KCNE1-G38S 单核苷酸多态性与新疆地区哈萨克族心房颤动的发病有一定的相关性，房颤组G 等位基因频率高于对照组，与以往文献报道相符，但是与文献［12］研究结果相反，造成这种差异性的原因可能与民族的基因多态性相关，提示KCNE1-G38S 单核苷酸基因多态性可能存在种族、地区差异。

本研究仅仅是随机抽取一部份样本，可能存在一定的偏差，扩大样本量进行进一步的分析，对于研究不同种族房颤人群单核苷酸基因多态性的差异性有重大的意义。

［1］Ostrander LD Jr，Brandt RL，Kjelsberg MO，et al．Electrocardiographic findings among the adult population of a total natural community，Tecumseh，Michigan［J］．Circulation，1965，31:888－898．

［2］周自强，胡大一，陈捷等．中国心房颤动现状的流行病学研究［J］．中华内科杂志，2004，43:491－494

［3］Jiang JQ，Shen FF，Fang WY，et al．Novel GATA4 mutations in lone atrial fib-rillation［J］．Int J Mol Med，2011，28:1025－1032．

［4］Wu X，Wang L，Wang X，et al．Conserved DNA sequences discovered from atrial fibrillation related genes［J］．Int Heart J，2011，52:295－298．

［5］Cao H，Wang J，Xi L，et al．Dysregulated atrial gene expression of osteoprotegerin/receptor activator of nuclear factor-κB (RANK)/RANK ligand axis in the development and progression of atrial fibrillation［J］．Circ J．2011，75:2781－2788．

［6］Chen L，Zhang W，Fang C，et al．Polymorphism H558R in the human cardiac sodium channel SCN5A gene is associated with atrial fibrillation［J］．J Int Med Res，2011，39:1908－1916．

［7］Mann SA，Otway R，Guo G，et al．Epistatic effects of potassium channel variation on cardiac repolarization and atrial fibrillation risk［J］．J Am Coll Cordial，2012，59:1017－1025．

［8］Parvez B，Darbar D，et al．The“missing”link in atrial fibrillation heritability［J］．J Electrocardiol，2011，44:641－644．

［9］Oh S，Kim KB，Ahn H，et al．Remodeling of ion channel expression in patients with chronic atrial fibrillation and mitral valvular heart disease［J］．Korean J Intern Med，2010，25:377－85．

［10］Zhang Y，Dong D，Yang B，et al．Atrial remodeling in atrial fibrillation and association between microRNA network and atrial fibrillation［J］．Sci China Life Sci，2011，54:1007－1012．

［11］杨炜宇，徐力辛，张怀勤，等．汉族人群胆固醇酯转运蛋白基因和C 反应蛋白基因多态性与非瓣膜性房颤的关联［J］．中华医学遗传学杂志，2008，25:225－229．

［12］曾治宇，浦介麟，谭琛，等．心房颤动患者KCNQ1，KCNE1 和KCNE1 基因单核苷酸多态性研究［J］．中华心血管病杂志，2005，33:987－991．

［13］Busjahn A，Knoblauch H，Knoblauch M，et al．Angiotensin-converting enzyme andangiotensin gene polymorphisms，plasma levels，cardiac dimensions:A Twin Study［J］．Hypertension，1997，29:165－170．

［14］Splawski I，Shen J，Timothy KW，et al．Genomic structure of threelong QT syndrome genes:KVLQT1，HERG and KCNE1［J］．Genomics，1998，51:86－97．

［15］Zhao L，Zhou X，Zheng F，et al．Study on +1444C/T gene polymorphism of Creactive protein in patients with coronary heart disease［J］．Chin J Gerontol，2005，25:637－640．