贺继忠,李慧婷
(延安市人民医院心内科,陕西延安 716000)
肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS)在动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)形成、发展过程中所起到的作用已被越来越多的研究证实[1]。血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)作为RAS系统的重要成员之一,有研究发现血清ACE水平异常与冠状动脉粥样硬化及心肌梗死均密切相关[2,3]。既往研究发现ACE基因插入(insertion,I)/缺失(deletion,D)多态性可直接调节血清ACE生成及活性,与心肌梗死(myocardial infarction,MI)密切相关[4,5]。然而,目前ACE基因多态性研究主要集中在I/D多态性位点,对于ACE基因其他单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点与AS及MI相关性的研究目前鲜有报道。基于此,本研究根据中国汉族人的基因分型结果(publicdata release 21a/phase II.Jan.2007),按照r2≥0.8,最小等位基因频率(minor allele frequency,MAF)>0.05的标准,选取ACE基因rs4353,rs4461142和rs8066114三个标签SNPs位点,观察其与MI易感性的相关性,为临床工作提供参考。
1.1 研究对象 MI组共纳入346例患者,其中男性217例,女性129例,平均年龄59.1±10.4岁。均选自2013年1月~2017年1月在本科住院治疗的急性心肌梗死患者,发病到入院<24 h。对照组共纳入300例患者,其中男性180例,女性120例,平均年龄58.7±11.0岁。均为同期经心电图、心肌酶谱及行冠状动脉造影等检查明确为非冠心病的住院患者。本研究所有研究对象均为出生并长期生活于陕西地区的汉族人,彼此无血缘关系。MI组和对照组性别和年龄构成差异均无统计学意义(均P>0.05),具有可比性。
1.2 试剂与仪器 日立7600全自动生化分析仪(日本日立公司),ABI 9700 PCR扩增仪(美国ABI公司),超微量紫外分光光度计(美国赛默飞世尔公司),DYY-10C型电泳仪(北京六一仪器厂)。三酰甘油(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterin,LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterin,HDL-C)检测试剂购自瑞士罗氏公司。ACE ELISA试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司,DNA抽提试剂购自北京天根公司,引物由上海生工公司合成,PCR试剂购自大连TaKaRa公司。
1.3 方法
1.3.1 一般临床资料收集:包括研究对象年龄、性别、体重指数、高血压、糖尿病、冠心病患病情况、吸烟史、饮酒史,以及TG,TC,LDL-C和HDL-C等生化指标,采用ELISA法检测患者血清ACE水平。
1.3.2 基因多态性检测:采集清晨空腹时外周静脉血以提取全血基因组DNA。采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction -restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)法检测ACE基因rs4353,rs4461142和rs8066114多态性。严格按照PCR扩增和酶切步骤进行,PCR引物,限制性内切酶及酶切产物见表1。最后,取酶切产物进行电泳,紫外灯下观察并摄片。
表1 PCR-RFLP反应相关参数
2.1 两组一般临床资料比较 见表2。MI组与对照组相比,两组体重指数、饮酒、TG,TC和HDL-C等指标差异均无统计学意义(均P>0.05);两组在高血压、糖尿病、吸烟和LDL-C 4个方面差异具有统计学意义(均P<0.05)。
2.2 两组患者血清ACE水平比较 血清ACE水平MI组(34.7±13.8 U/L)与对照组(30.6±12.0 U/L)比较,差异具有统计学意义(t=3.998,P=0.001)。
2.3 基因分型及Hardy-Weinberg遗传平衡检验结果 见图1。人群中ACE基因rs4353,rs4461142和rs8066114位点均包括三种基因型,本研究两组研究对象各位点基因型分布均符合Hardy-Weinberg遗传平衡,具有群体代表性。
表2 两组一般临床资料比较
(A:rs4353;B:rs4461142;C:rs8066114)
2.4 ACE基因多态性与MI易感性的关系 见表3。
表3 ACE基因多态性与MI易感性的关系[n(%)]
MI组与对照组比较,两组ACE基因rs4353位点基因型和等位基因分布频率差异具有统计学意义(χ2=8.146,P=0.017;χ2=7.585,P=0.006);两组rs4461142和rs8066114位点基因型和等位基因分布频率差异均无统计学意义(χ2=2.263~4.016,均P>0.05)。
2.5 对照组不同基因型血清ACE水平比较 见表4。对照组rs4353位点不同基因型血清ACE水平差异具有统计学意义(F=40.860,P=0.000),AA基因型显著高于AG和GG基因型;rs4461142位点不同基因型血清ACE水平差异也存在统计学意义(F=3.382,P=0.035),CC基因型高于CT基因型;rs8066114位点不同基因型血清ACE水平差异无统计学意义(F=0.176,P=0.840)。
2.6 多因素Logistic回归分析 见表5。以是否发生MI为因变量,选取单因素分析中差异有统计学意义的指标,包括高血压、糖尿病、吸烟和LDL-C,以及rs4353位点A等位基因为自变量,进行多因素Logistic回归分析,结果显示ACE基因rs4353位点A等位基因是MI危险因素,可显著增加MI发生风险(OR=1.620,95%CI 1.217~4.723,P=0.035)。
表4 对照组不同基因型患者血清ACE水平比较(U/L)
注:a与GG(rs4353)比较P<0.05;b与AG(rs4353)比较P<0.05;c与CT(rs4461142)比较P<0.05。
表5 多因素Logistic回归分析结果
近年来,越来越多的研究表明肾素-血管紧张素系统(RAS)与动脉粥样硬化(AS)密切相关。ACE可将血管紧张素I水解为血管紧张素Ⅱ进而发挥强缩血管作用,是RAS系统的关键催化酶之一,也参与调节机体AS的发生发展过程。Daugherty等[6]研究发现高脂饮食可导致AS斑块内ACE表达增加,他们还通过构建ACE基因敲出小鼠模型,发现平滑肌细胞ACE基因敲出后可减轻AS进展。本研究结果显示心肌梗死(MI)组患者血清ACE水平显著高于对照组,与既往研究相符。ACE基因位于第17号染色体,全长21kb,包含26个外显子和25个内含子。其中位于第16号内含子的插入/缺失(I/D)位点是目前ACE基因多态性研究关注最多的位点之一,该位点直接参与ACE表达及活性调节。近来不断有研究发现ACE基因I/D多态性与高血压、MI等多种心血管疾病临床易感性相关[4,5,7,8],早在1996年有荟萃研究发现DD基因型是白种人和日本人心肌梗死的危险因素[9]。在国内,朱艳霞等[10]纳入24个相关研究,共1 821例MI患者和1 951例对照组成员进行Meta分析,结果显示ACE基因I/D多态性与MI易感性相关。另外,还有研究发现ACE基因I/D多态性与糖尿病、吸烟、饮酒在AS的发病过程中存在协同作用[11]。
本研究所选取的rs4353,rs4461142和rs80 66114三个标签SNPs,共覆盖包括rs4343,rs4363,rs14251368等在内的22个SNPs信息。张阳东等[12]发现rs4353多态性与ACE表达密切相关,AA基因型人群血清ACE水平显著上升。研究认为rs4353参与ACE调节的主要机制在于该位点位于多个转录因子的结合区域,其多态性可影响DNA与转录因子的结合[13]。另外,rs4353能够捕获rs4343,两者完全连锁不平衡,rs4343多态性也与ACE水平密切相关[14],提示rs4353多态性还可通过连锁其他SNP参与ACE表达调控。本研究发现rs4353位点AA基因型血清ACE水平明显升高,同既往研究结论一致。同时,本研究还发现A等位基因型是MI的危险因素,可显著增加在大动脉粥样硬化型(LAA)发病风险,也再次验证了高ACE水平可能增加MI发病风险。rs4461142位点多态性的相关研究较少,且多为单中心小样本数据分析,该位点基因多态性的生物作用尚未被广泛认同。本研究还发现rs4461142位点不同基因型患者血清ACE水平差异具有统计学意义,但未发现该位点基因多态性与MI存在明显相关性,笔者分析认为可能与本研究纳入样本例数不足相关,也进一步表明MI发病是多因素共同作用的结果,而非ACE表达异常单因素所致。最后,既往关于rs8066114位点研究也鲜有报告,其具体生物作用同样尚不明确,本研究结果显示该位点不同基因型患者血清ACE水平差异无统计学意义,该位点基因多态性与MI发病无明显相关性。
综上所述,ACE基因rs4353多态性可能与MI易感性相关,A等位基因可显著增加MI发生风险。但是,本研究仅为单中心研究结果,纳入样本量相对较少,检验效能低,期待后续多中心大样本研究结果加以验证。