汉族人群乙醛脱氢酶2基因多态性与原发性高血压动脉硬化的相关性

刘玉萍，马孝湘，2，王 林，程幼夫，帅 平，何 霞，杨雁华，甘 霞

(1.四川省医学科学院·四川省人民医院 a.健康管理中心；b.药物基因组实验室，四川 成都 610072；2.四川大学华西医院心内科，四川 成都 610041)

汉族人群乙醛脱氢酶2基因多态性与原发性高血压动脉硬化的相关性

刘玉萍1a，马孝湘1a，2，王 林1a，程幼夫1a，帅 平1a，何 霞1b，杨雁华1a，甘 霞1a

(1.四川省医学科学院·四川省人民医院 a.健康管理中心；b.药物基因组实验室，四川 成都 610072；2.四川大学华西医院心内科，四川 成都 610041)

目的 探讨乙醛脱氢酶2(ALDH2)基因多态性与原发性高血压(essentia1 hypertension，EH)患者动脉硬化的关系。方法 按臂踝脉搏传导速度(brachial ankle pulse wave velocity，baPWV)将四川省内的300例汉族EH患者分为动脉硬化组(214例)和非动脉硬化组(86例)，采用DNA微阵列芯片法检测比较两组ALDH2基因的多态性分布，并进行多因素的Logistic回归分析。结果 两组基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡。与非动脉硬化组相比，动脉硬化组ALDH2基因AA/AG基因型和A等位基因频率明显增加，差异有统计学意义(分别为61.2% vs 38.4%和34.6% vs 20.9%，P< 0.05)。Logistic回归分析显示，在调整了年龄、性别、体重指数、吸烟、饮酒、收缩压、舒张压、血脂等传统危险因素后，ALDH2基因多态性与EH患者动脉硬化相关(OR=0.399，95%CI：0.327～1.245，P= 0.038)。结论 四川省内汉族人群ALDH2基因多态性与EH患者动脉硬化相关。

乙醛脱氢酶2；基因多态性；原发性高血压；动脉硬化

原发性高血压(essentia1 hypertension，EH)已成为威胁人类健康的重要疾病之一，大多数研究者认为EH是遗传与环境相互作用所致的多基因遗传性疾病[1]。国内外众多研究表明，EH的发生发展与动脉硬化的形成密切相关，动脉硬化是EH的病理基础[2]。近年来，高血压动脉硬化形成的分子机制已成为研究的热点。乙醛脱氢酶2(aldehyde dehydrogenase，ALDH2)是体内重要的醛类氧化酶，不仅是酒精代谢过程中的关键酶，而且是体内重要的抗氧化应激的保护因子[3]，可减少乙醛及其他脂肪族醛类的细胞毒性，同时ALDH2对氧化刺激导致的内皮细胞损伤具有拮抗作用，减少动脉硬化的发生和延缓其发展。臂踝脉搏波传导速度(brachial ankle pulse wave velocity，baPWV)是无创的评估动脉硬化的常用指标，EH患者动脉硬化是由多种原因导致，ALDH2对其是否有影响目前国内外研究不多。本研究通过检测中国四川地区的300例汉族EH患者的baPWV和分析其ALDH2基因多态性，旨在探讨ALDH2基因多态性是否与汉族EH患者动脉硬化存在相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2013年6月至2014年3月在四川省人民医院体检中心进行健康体检的EH患者300例，其中男170例，女130例，年龄30～75岁[(50.1±14.3)岁]。所有入选EH患者均在半年内未服用降压药、降脂药或抗氧化药物。所有受试者均为居住在四川省内的汉族人群，相互间无血缘关系，且均自愿参加本次研究，并签署知情同意书。高血压诊断标准符合《中国高血压防治指南2010》[4]，排除继发性高血压、心肌病、先心病、冠心病、脑血管意外、外周血管疾病、内分泌疾病、生殖系统及心、肝肾等重要脏器功能不全者。300例按照baPWV测定结果分为两组，两组体质指数(body mass index，BMI)、吸烟、饮酒、收缩压、舒张压、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、空腹血糖(FBG)等差异均无统计学意义(P> 0.05)，见表1。

表1 两组一般资料比较

1.2 临床及生化指标检测 所有研究对象均于检查日清晨禁食12 h后安静状态下测量身高、体质量，计算BMI =体重(kg)/身高(m2)。同时由受过训练的护士取血管采集肘静脉血液样本，抽取外周静脉血5 ml，采用日本OLYMPUS AU2700全自动生化仪测定TG、TC、LDL-C、HDL-C和FBG等项目。

1.3 baPWV测定 采用日本欧姆龙公司的科林动脉硬化检测仪VP21000(北京百世贸易有限公司提供)对所有患者进行双侧踝臂指数(ABI)和baPWV检测并记录检验数值：室温下，让受试者处于仰卧位静息状态，双侧手心向上置于身体两侧，休息10～15 min，由一名指定的专业人员操作。四肢血压袖带分别缚于受试者上臂及下肢踝部，将上臂袖带气囊标志处对准肱动脉，袖带下缘距肘窝横纹2～3 cm；下肢袖带气囊标志处位于下肢内侧，袖带下缘距内踝1～2 cm；心音采集装置放于受检者胸骨左缘第四肋间，左右腕部夹好心电采集装置。对每位受检者均重复测量BaPWV的数据2次，取其平均值作为最后的测定结果。排除ABI≤0.95的受检者[5]。baPWV 超过健康人平均值一个标准差以上为动脉硬化[6]。

1.4 制备基因组DNA及多态性分析 受试者于检查日清晨禁食12 h、禁水8 h后抽取外周血1 ml，加至EDTA抗凝管中，-20 ℃冰箱暂存，经由3000 rpm高速离心机离心后取上层血清。血清及抗凝全血分别置入-80 ℃超低温冰箱保存。使用BaiO血细胞DNA提取试剂盒提取DNA后在BaiO E-Hyb仪器自带的软件中输入相关基因信息，设置引物条件，仪器自动搜索配对的上下游引物若干对，并标注配对引物分值，根据检测突变位点上下游相关的基因信息选择适当的引物对以及测序引物(上游引物： 5c-TATGATGTG TTT GGA GCC CAG TC-3c；下游引物： 5c-ACA CTG ATG GCC TCA AGC ATG-3c；且带生物素标记。测序引物：GCT GCA GGC ATA CAC T)进行聚合酶链反应扩增。反应体系为25 μl。按下列条件扩增：50 ℃5 min；94 ℃5 min；94 ℃25 s，60 ℃25 s，72 ℃30 s，35cycles；72 ℃5 min。取5 μl扩增产物，经1.5%琼脂糖凝胶电泳，紫外线下观察扩增产物为360 bp。取10 μL扩增产物，参照BaiO ALDH2检测试剂盒说明书方法，与芯片上的检测探针杂交并酶促显色，通过BE-2.0生物芯片识读仪对芯片进行扫描分析得到样本ALDH2基因型。

1.5 统计学方法 采用SPSS 13.0软件包进行统计学分析，群体基因型经Hardy-Weinberg平衡检验，组间基因型及等位基因频率比较采用χ2检验，不同基因型间临床资料的比较用单因素方差分析。各指标对动脉硬化的影响采用Logistic回归模型分析，P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组ALDH2基因型结果判断 经BaiO 基因芯片图像分析软件进行图像扫描与数据分析得出ALDH2的3种基因型，见图1。

图1 基因芯片法检测ALDH2基因型 a：野生型纯合子GG型(ALDH2*1/*1)；b:突变型纯合子AA型(ALDH2*2/*2)；c:突变型杂合子AG型(ALDH2*1/*2)

2.2 Hardy-Weinberg平衡检验 检验确认两组基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡，样本有群体代表性，见表2。

表2 Hardy-Weinberg平衡检验结果 (n)

2.3 两组ALDH2基因型和等位基因频率分布 ALDH2基因型有GG型、AG型和AA型3种。两组AA/AG型、GG型频率分布差异有统计学意义(P= 0.001)。两组间总的等位基因频率分布差异有统计学意义(P= 0.004)。动脉硬化组组AA/AG基因型频率和A等位基因频率均显著高于非动脉硬化组(分别为61.2% vs 38.4%和34.6% vs 20.9%，均P< 0.05)，见表3。

表3 两组ALDH2基因多态性基因型和等位基因频率的分布 [%(n)]

2.4 Logistic回归分析 以EH伴动脉硬化为因变量，ALDH2基因型为自变量进行Logistic回归分析。结果显示ALDH2基因多态性与动脉硬化相关(P=0.004，OR=0.371，95%CI=0.431～1.147)，调整传统危险因素如年龄、性别、BMI、吸烟、饮酒、收缩压、舒张压、血脂结果后仍具有统计学意义(P=0.038，OR=0.399，95%CI：0.327～1.245)，表明ALDH2基因型是影响动脉硬化的独立因素，见表4。

表4 ALDH2基因型与EH伴动脉硬化Logistic回归分析 (n=300)

modle1：单因素分析；modle2：调整年龄、性别、BMI、吸烟、饮酒、收缩压、舒张压、血脂

3 讨论

EH是目前临床上最常见的心血管疾病[7]，其主要病理基础为大小动脉病变(动脉粥样硬化或动脉硬化)，最终导致心、脑、肾、视网膜等靶器官病变[8]。动脉弹性减退是早期血管病变的较好特异性和敏感性指标[9]。因此动脉硬化的早期检测及其发生机制的研究是预防和控制EH的根本措施。

脉搏波传导速度(pulse wave velocity，PWV)是指脉搏波由动脉的某一特定位置沿管壁传播至另一特定的位置的速率，是可以用来反映动脉的弹性以及可扩张性的非侵入性指标[10]。现在临床中应用广泛的动脉硬化指标是baPWV，它测量的是肱动脉到胫后动脉的脉搏波传导速度，具有简单、方便、重复性高、受试者依从性好的优点[11]。因此，在本研究中，我们采用日本科林全自动动脉硬化检测仪测定baPWV来作为反映动脉硬度的指标。

ALDH2为酒精代谢的关键酶，ALDH2的活性变化与ALDH2基因多态性有关，由于ALDH2基因存在在G1510A多态性，导致氨基酸序列第487位上的谷氨酸被赖氨酸替换(Glu487Lys)[12]，其中具有催化活性的野生型称为G等位基因，催化能力失活的变异型称为A等位基因。由于遗传，人群中该酶基因型会出现3种情况，即GG型(ALDH2*1/*1)、AG型(ALDH2*1/*2)和AA型(ALDH2*2/*2)[13]，后两种基因型可引起相应的ALDH2活性降低或表达缺失，使其抗氧化应激的作用严重下降，而伴随着氧化应激水平的增加使内皮细胞损伤加重[14]。

本研究结果显示，ALDH2基因型有3种：GG型、AG型、AA型。非动脉硬化组ALDH2基因AA/AG基因型和A等位基因频率均较动脉硬化组明显增加，两组AA/AG型、GG型和A等位基因频率分布差异均具有统计学意义(均P< 0.05)。同时，Logistic回归分析结果显示ALDH2基因多态性与动脉硬化相关(P= 0.038)，提示ALDH2基因型可能是EH患者动脉硬化的易感基因型，ALDH2基因多态性可能是EH患者动脉硬化的遗传标记。推测主要原因为： ALDH2酶活性降低减少了内源性一氧化氮(NO)生成，增强了体内氧化应激的发生，导致内皮功能的改变，促进内皮损伤和动脉硬化的形成[15]。

高血压病是目前威胁人类健康的主要慢性疾病之一[16]，高血压的早期常常是血管弹性功能改变，长期持续性血压升高导致血管内皮功能受损，促发动脉粥样硬化，从而进一步增加血管病变程度[17]。

因此，早期预警意义重大。本研究结果显示，ALDH2的A等位基因的存在增加了EH患者动脉硬化发生的危险性，因此通过检测ALDH2基因型筛查EH患者动脉硬化高危人群，有利于动脉硬化的早期发现和预防。但由于ALDH2基因多态性在不同人种和地区有不同的频率分布，以及本研究样本量较少，故还需要更大规模的临床试验来验证此结论。

[1] Liu K，Liu Y，Liu J，et al.Adducin Gly460Trp polymorphism and essential hypertension riskin Chinese：a meta-analysis[J].Hypertens Res，2011，34(2)： 389-399.

[2] 唐康庭，门琛，贾坚，等.ACE基因多态性与原发性高血压患者动脉硬化的相关性[J].江苏医药，2012，38，(13)：1526-1528.

[3] Narita M，Kitagawa K，Nagai Y，et al.Effects of aldehyde dehydrogenase genotypes on carotid atherosclerosis[J].Utrasound Med Biol，2003，29(10)： 1415-1419.

[4] Tomiyama H，Yamashina A，Arai T，et al.Influences of age and gender on results of nonin-vasive brachial-ankle pulse wave velocity measurement a survey of 12517 subjects[J].Atherosclerosis，2003，166(2)：303-309.

[5] Motobe k，Tomiyama H，Koji Y，et al.Cut-off value of the ankle-brachial pressure index at which the accuracy of brachial-ankle pulse wave velocity measurement is diminished [J].Circ J，2005，69(1)：55-60.

[6] 中国高血压防治指南修订委员会.中国高血压防治指南2010[J].中华高血压杂志，2011，19(8)：：701-743.

[7] 傅雪芹，敖学容.原发性高血压患者发病危险因素的性别差异[J].中国老年学杂志，2014，34(2)：373-374.

[8] 余朝萍，许锋成，杜曦，等.降血压治疗对动脉血管功能的影响[J].四川医学，2013，34(12)：1902-1904.

[9] 毛寅九，周晓芳.动脉僵硬度与高血压相关性的研究进展[J].实用医院临床杂志，2013，10(3)：176-179.

[10]蓝峰，刘红蓓，张欣，等.脉搏波传导速度与心脑血管事件相关性探讨[J].中西医结合心脑血管病杂志，2014，12(2)： 182-183.

[11]樊广渊，郑延松，陈志来，等.20748例健康体检对象肱踝脉搏波传导速度的分析 [J].中国动脉硬化杂志，2014，22(8)：803-805.

[12]张超贤，郭李柯，史淑敏.饮酒和细胞外超氧化物岐化酶、乙醛脱氢酶2基因多态性与口腔鳞状细胞癌的相关性研究[J].华西口腔医学杂志，2014，32(2)： 119-123.

[13]Chen Z，Foster MW，Zhang J.An essential role for mitochondrial aldehyd dehydrogenase in nitroglycer in bioactivation [J].Eur J Biochem，2005，3(4)：35-39.

[14]俞佳艳，孙爱军，贾建国，等.转染乙醛脱氢酶2基因对心肌梗死后心衰小鼠心功能的影响[J].中国临床医学，2008，15(3)： 277-280.

[15]Najjar SS，Scutieri A，Lakatta EG.Arterial aging： is it an immutable cardiovascular risk factor [J].Hypertension，2005，46(3)：454-462.

[16]赵振华，胡卫列.肾上腺增生与高血压诊治进展[J].实用医院临床杂志，2014，11(4)：22-25.

[17]Palatini P，Casiglia E，Gasowski J，et al.Arterial stiffness，central hemodynamics，and cardiovascular risk in hypertension[J].Vasc Health Risk Manag，2011，7：725-739.

The relationship between gene polymorphism of aldehyde dehydrogenase 2 in Han population and atherosclerosis in patients with essential hypertension

LIUYu-ping1a，MAXiao-xiang1a，2，Wang-lin1a，CHENGYou-fu1a，SHUAI-ping1a，HE-xia1b，YANGYan-hua1a，Gan-xia1a

(1a.CenterofHealthPhysicalExaminationandHealthManagement，1b.PharmacogenomicsLaboratory，SichuanAcademyofMedicalSciences&SichuanProvincialPeople’sHospital，Chengdu610072，China；2.DepartmentofCardiology，WestChinaHospitalofSichuanUniversity，Chengdu610041，China)

Objective To investigate the relationship between arteriosclerosis in patients with essential hypertension(EH)and aldehyde dehydrogenase 2(ALDH2)gene polymorphism.Methods Three hundred EH patients of Han population in Sichuan，China were divided into atherosclerosis group(n= 214)and non arteriosclerosis group(n= 86)according to brachial ankle pulse wave velocity(baPWV).The ALDH2 gene polymorphism distribution was compared between the two groups by using a DNA micro-array chip，and analyzed by using the multi-factor Logistic regression analysis.Results The genotype distributions of the two groups were in accordance with Hardy-Weinberg balance.Compared with the non arteriosclerosis group，the frequencies of AA/AG genotypes and A allele of ALDH2 gene were apparently increased in the atherosclerosis group(61.2% vs 38.4% and 34.6% vs 20.9%，respectively；allP< 0.05).The Logistic regression analysis revealed that ALDH2 gene polymorphism was correlated with arteriosclerosis in addition to traditional risk factors such as age，gender，smoking，alcohol consumption，BMI，systolic blood pressure，diastolic blood pressure and blood lipids？as well as other factors(OR=0.399，95%CI：0.327～1.245，P= 0.038).Conclusion The ALDH2 gene polymorphism is associated with arteriosclerosis in EH patients of Han population in Sichuan，Provincial.

Aldehyde dehydrogenase 2；Gene polymorphism；Essential hypertension；Arteriosclerosis

四川省干部保健科研课题(编号：川干研2013-213)

R544.1

A

1672-6170(2015)03-0035-04

2015-01-01；

2015-01-25)