MTHFR C677T基因多态性及血浆同型半胱氨酸水平与动脉硬化的相关性

程丹，袁红

荆州市中心医院健康管理中心，湖北 荆州 434020

心血管疾病的患病率及死亡率近年来持续上升，并且呈现出年轻化趋势，严重威胁人类的健康安全。据最新公布的心血管病报告，我国心血管现患人数约为2.9亿，且高居疾病死亡率首位[1]。如何有效早期干预，切实避免心血管病的患病率，成为了亟待解决的问题。动脉硬化与心血管疾病的发生密切相关，为心血管疾病的早期病理生理改变。MTHFRC677T基因错义突变可导致血浆Hcy显著升高，从而增加心血管疾病及外周血管疾病的发生风险。本文将研究荆州地区健康体检人群中动脉硬化与MTHFRC677T基因多态性及血浆同型半胱氨酸(Hcy)水平的相关性，为早期预测心血管疾病的发病风险提供一个新的指标，从而及早干预，降低心血管病的发病率。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年10月至2019年5月在荆州市中心医院健康管理中心进行体检者451例，其中男性315例，女性136例，年龄21～81岁，中位年龄49岁。所有受检者均接受股颈动脉脉搏波传导速度检测(cfPMV)，根据《欧洲高血压协会关于使用cfPMV进行动脉僵硬度检测的专家共识》[2]，cfPMV＞10 m/s被诊断为动脉硬化。其中动脉硬化患者106例(动脉硬化组)，非动脉硬化者345例作为对照组。排除标准：口服B族维生素、叶酸、避孕药等影响同型半胱氨酸代谢药物者；心源性及其他原因所致颈动脉血栓者；心肺肝肾功能衰竭、甲状腺功能障碍者。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器试剂 焦磷酸测序仪(PyroMark Q24，德国Qiagen)，PCR仪(ETC811，东胜兴业科学仪器有限公司)，LC/MS/MS(Xevo Tod，美国Waters)，多普勒外周血管测试仪(Portable Vascular Lab)，测序反应通用试剂盒(23测试/盒，长沙三济生物科技有限公司)，同型半胱氨酸试剂盒(上海复星长征医学科学有限公司)。

1.2.2 检测方法 两组受检者采血前均空腹12 h以上，次晨抽取肘静脉血应用焦磷酸测序法检测基因型，应用质谱法测定Hcy水平；运用多普勒外周血管测试仪测定cfPWV，每名受试者连续测量3次，取平均值作为受试者的cfPWV值。

1.3 统计学方法 研究人群进行Hardy-Weinberg遗传平衡检验后，采用SPSS22.0软件数据统计分析，计量资料符合正态分布，以均数±标准差(x-±s)表示，组间比较采用t检验；计数资料组间比较采用χ2检验。采用二元Logistic回归分析动脉硬化的相关性。以P＜0.05(双侧)为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组人群的一般资料比较 动脉硬化组人群的血浆Hcy平均值明显高于对照组，差异有显著统计学意义(P＜0.01)。两组人群中性别分布比较差异无统计学意义(P＞0.05)。动脉硬化组的平均年龄和BMI平均值显著高于健康照组，差异均有显著统计学意义(P＜0.01)，见表1。

2.2 基因型及等位基因比较 遗传平衡性检验显示动脉硬化组及对照组的基因型分布均符合Har-dy-Weinberg遗传平衡，样本有群体代表性(P＞0.05)。MTHFR C677T基因CT、TT两种基因型及T等位基因的频率在两组人群中的分布差异有统计学意义(P＜0.05)。其中动脉硬化组人群的CT、TT两种基因型的频率明显高于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表2。动脉硬化组人群的T等位基因频率明显高于对照组，差异有显著统计学意义(P＜0.01)，见表3。

表1 两组人群血浆同型半胱氨酸及一般资料比较(±s)

表1 两组人群血浆同型半胱氨酸及一般资料比较(±s)

组别动脉硬化组对照组t/χ2值P值例数性别(例)106 345男75 240女31 105 0.054 0.815年龄(岁)53.39±8.33 46.49±9.46 6.378＜0.01血浆Hcy(μmol/L)BMI 14.28±9.01 11.41±5.76 3.082＜0.01 25.3±3.38 24.65±3.48 16.525＜0.01

表2 两组人群基因型频率比较[例(%)]

表3 两组人群中等位基因频率比较(%)

2.3 影响动脉硬化的相关因素 将有无动脉硬化作为因变量，将年龄、性别、BMI、Hcy、MTHFR基因型作为自变量进行二元Logistic回归分析。结果显示MTHFR CT+TT基因型、Hcy水平、年龄、BMI均为动脉硬化的危险因素(P＜0.05)，见表4。

表4 二元Logistic回归分析

3 讨论

PWV是检测动脉弹性的方法之一，通过检测心脏每次收缩所搏出的血液在外周动脉传播中形成的脉搏波的传导速度来评估大动脉的僵硬程度，具有无创、经济、重复性好等优点[3]。PWV值大小反映大动脉的弹性，通过PWV的检测可早期发现动脉硬化的程度，已被2013年欧洲高血压防治指南[4]及《中国高血压防治指南2018修订版》[5]所推荐。PWV检测方法有多种，根据检测血管不同，可分为颈股动脉脉搏波传导速度(carotid-femoral PWV，cfPWV)、臂踝动脉脉搏波传导速度(brachial-ankle PWV，baPWV)、颈踝动脉脉搏波传导速度(femoral-ankle PWV，faPWV)等等。cfPWV检测的是中央动脉弹性，可更准确反映动脉僵硬程度，已被作为检测大动脉僵硬度的金标准[6]。

MTHFR基因位于染色体1p36.3上，整个编码区长度为1.98 kb，MTHFR基因是由12个外显子组成，由657个氨基酸残基编码的蛋白质[7]。MTHFR是叶酸-甲硫氨酸代谢途径中的关键酶，MTHFR可以使5,10-亚甲基四氢叶酸(5,10-MTHF)还原为5-甲基四氢叶酸(5-MTHF)，从而为体内嘌呤、嘧啶的合成及DNA、RNA、蛋白质的甲基化提供甲基，同时维持体内正常的Hcy水平。现已发现MTHFR基因的突变类型有30余种，包括错义突变、无义突变、5'剪切点缺失突变[8]等，其中C677T型错义突变最为常见[9]，MTHFR 677位共有CC、CT和TT三种基因型，当MTHFR基因C677T突变，即基因667位密码子胞嘧啶(C)被胸腺嘧啶(T)替代，致MTHFR酶活性及热稳定性下降，进而引起Hcy代谢障碍，导致高Hcy血症[10-11]。

本研究发现MTHFR C677T基因CT、TT两种基因型及T等位基因在两组人群中的分布差异具有统计学意义(P＜0.05)，其中动脉硬化组中CT、TT两种基因型的频率明显高于健康对照组，差异均具有统计学意义(P＜0.05)；且动脉硬化组中T等位基因的频率显著高于健康对照组，差异有显著统计学意义(P＜0.01)。二元Logistic回归分析结果显示，MTHFRCT+TT基因型为动脉硬化的危险因素，提示MTHFR C677T基因中CT、TT基因型以及T等位基因的频率与动脉硬化存在相关。

LI等[12]研究发现，MTHFR TT型患者的Hcy水平明显高于CC型及CT型，同时TT型冠心病患者冠脉病变的程度相较于其他两组也更加严重。HU等[13]对MTHFRC677T基因的多态性和早期冠状动脉疾病的关系做了一个系统性评价，研究纳入了全球2 972例冠心病患者及3 940例对照者，发现MTHFRC677T基因型中CT vs CC:OR=1.13，95%CI=1.01～1.27，其中亚组分析发现亚洲人群中CT vs CC：OR=1.51；TT vs CC：OR=2.81，差异更为显著。最后得出结论：MTHFR C677T基因多态性与早期冠心病的发生直接相关。冠状动脉硬化是冠状动脉粥样硬化性心脏病的早期主要的病理生理改变，积极地预防动脉硬化的发生对于冠心病的防治有着十分重要意义，通过检测MTHFRC677T基因的多态性就可以更早的采取预防措施，从而减少冠心病的发病率。

高Hcy致动脉硬化机制尚不清楚，但研究表明，Hcy本身具有内皮细胞毒性，体内堆积的Hcy会导致低密度脂蛋白(L-LDL)的聚集以及氧自由基形成，从而损坏血管内皮细胞，促进血小板聚集，血管平滑肌细胞增生，最终导致动脉粥样硬化及斑块形成[14-15]。本研究还发现，动脉硬化组人群中血浆Hcy水平显著高于健康对照组，差异具有显著统计学意义(P＜0.01)，提示血浆Hcy水平与动脉硬化的发生密切相关。中国高血压防治指南2018修订版[5]及中国心血管病预防指南[16]中分别将Hcy≥15μmol/L和Hcy≥10μmol/L列为心血管疾病预后的独立影响因素，并且高血压合并高Hcy血症将大大增加脑血管疾病的罹患风险[17]。同时众多研究也同样提示高血浆Hcy与动脉硬化的发生密切相关[18-20]，因此监测血浆Hcy水平有助于及早的预警动脉硬化及斑块的发生和形成，进而减少心血管疾病的相关风险。COHEN等[21]进行的一项大样本调查研究表明，动脉硬化及Hcy水平在不同性别中有着明显的差异，但本研究中未能观察到不同性别之间的差异，这可能与本研究样本量偏少有关。

《中国高血压防治指南2018修订版》[5]及《中国心血管病预防指南2017》[16]中都将年龄列为危险因素。本研究也对年龄及BMI数据进行分析，结果表明动脉硬化组的平均年龄和BMI均显著高于健康对照组，差异均具有统计学意义(P＜0.05)，同时二元Logistic回归分析结果显示年龄和BMI均为动脉硬化的危险因素，说明年龄和BMI与动脉硬化的发生相关。

综上所述，MTHFRC677T基因多态性及血浆Hcy水平是动脉硬化的危险因素，与动脉硬化存在明显相关性，早期检测MTHFR C677T的基因型有助于及早干预，降低动脉硬化所致的心血管病的发病率，MTHFR C677T基因多态性有作为心血管疾病发病风险的早期预测指标之一。