脂蛋白相关磷脂酶A2基因多态性、单倍型与冠心病相关性的研究进展

2021-01-03 13:22吴冰颖于宗良
中西医结合心脑血管病杂志 2021年21期
关键词:等位基因多态性位点

吴冰颖,于宗良

脂蛋白相关磷脂酶A2(lipoprotein-associated phospholipase A2,Lp-PLA2)是一种炎症标志物,在动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)斑块发生发展、血栓形成中起了很大作用。近年来发现,Lp-PLA2水平与冠心病的发病风险独立相关[1-7],且是冠心病的不良预后[8-9]和心肌梗死(myocardial infarction,MI)后复发冠状动脉事件[10]的危险因素之一,其被认为是冠心病发病和预后的危险因素和血液标志物,但Lp-PLA2基因多态性与冠心病之间的关系目前尚未明确,同一单基因位点的研究结果存在差异性,多位点间的联合作用,单倍型引起更多的关注。本研究就近年来Lp-PLA2基因多态性与冠心病相关性的研究进展进行综述。

1 Lp-PLA2概述

Lp-PLA2又称血小板活化因子乙酰水解酶(platelet activating factor acetylhydrolase,PAF-AH),来自于磷脂酶A2超家族,是由441个氨基酸组成的丝氨酸酯酶,相对分子质量为45 kD,由单核-巨噬细胞、肥大细胞、T淋巴细胞等分泌[1],在人血浆中主要以与脂蛋白结合成复合物的形式存在。研究发现,Lp-PLA2与动脉斑块稳定性、内皮功能障碍以及动脉壁的炎性损伤有关,在动脉粥样硬化斑块和血栓形成的过程中发挥重要作用,是具有血管特异性的炎症标志物[11]。一方面,Lp-PLA2有促动脉粥样硬化的作用,另一方面则有抗动脉粥样硬化的作用。Lp-PLA2能够特异性地作用于氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL),并水解甘油磷脂二位(Sn-2)酰基酯键,从而产生氧化性游离脂肪酸(ox-FA)和溶血磷脂酰胆碱(LysoPC),水溶性的ox-FA和LysoPC刺激炎症细胞内皮上黏附分子和细胞因子的表达,趋化单核细胞聚集到血管内膜下转变成巨噬细胞,从而导致血管内皮损伤,促进炎症反应和细胞凋亡,从而引起动脉粥样硬化发生。此外,Lp-PLA2可通过直接水解血小板活化因子、氧化磷脂等炎症介质而起到抗动脉粥样硬化的效果[12-14]。

2 Lp-PLA2基因多态性与冠心病

Lp-PLA2的编码基因PLA2G7位于人类染色体6p21.2-p12,跨越超45.4 kb的脱氧核糖核酸,含有12个外显子。Lp-PLA2的活性及数量受其基因多态性的调控,且Lp-PLA2的活性和数量之间呈明显相关性[15-16]。目前国内外研究较多的单基因位点主要包括5′转录起始区的T403C,4号外显子上的R92H,5号外显子上的N133K,6号外显子上的Y160X,7号外显子的I198T,9号外显子上的V279F、Q281R,11号外显子上的A379V以及部分位于内含子上的位点,如rs2216465等。

2.1 T403C(rs1421378) T403C位于5′转录起始区,近年来国内多研究该位点,但多中心研究较少且各研究的样本量均较小。有研究发现,T403C与冠心病发病风险相关,403C403C基因型及403C等位基因可使冠心病发病风险增加,且403T403C、403C403C基因型与冠状动脉病变严重程度有关,T403C与冠心病发病风险独立相关(P=0.02)[3-4,17-18]。德国学者却认为小等位基因403C与Lp-PLA2活性的降低有关,但与冠心病的发病风险或死亡率无关[19]。我国学者Qi等[20]同样认为该位点与Lp-PLA2的活性、数量降低有关,侯丽平等[5]的研究却认为T403C与Lp-PLA2活性无关。

2.2 R92H(rs1805017) R92H是目前研究较多的位点之一。大部分研究提示,92H等位基因与Lp-PLA2活性降低明显相关[17,21],且92H等位基因为冠心病发病的独立危险因素[22-26]。苗常青等[27]进一步发现西安人群R92H与急性心肌梗死的发病有关。Santoso等[28]通过Meta分析也认为R92H多态性可能会增加临床动脉粥样硬化相关疾病的发病风险。但部分研究表明,R92H多态性与Lp-PLA2活性[1]、冠心病的发病风险或死亡率[21,29]均无明显相关性。此外,有研究发现92R等位基因与Lp-PLA2活性的增加、数量的减少相关,且与心肌梗死的发病风险相关(P<0.05)[18,30]。

2.3 A379V(rs1051931) A379V是目前研究的最热的一个位点。有学者发现,379V等位基因与Lp-PLA2活性的增加有关[18,21,31-32]。有研究发现,379V等位基因多态性与Lp-PLA2的低活性呈正相关[2,33]。但很多研究认为A379V与冠心病发病风险无统计学相关性[3-4,17,21,24,25,27-30,32-38]。Liu等[2,18]研究却认为,379V等位基因与冠状动脉病变严重和复杂程度呈正相关,且与冠心病发病风险独立相关(P<0.05),与心肌梗死的发病明显相关(P<0.05)。李莉芸等[35-36]对1 288例受试者研究后发现,A379V位点与冠心病发病无明显关联,但却与心肌梗死发病风险呈正相关。Gurung等[39]研究发现,379V等位基因与冠心病无明显相关性,但纯合的379V等位基因与心肌梗死的低风险相关。

2.4 I198T(rs1805018) 侯丽平等[5-6,20]发现I198T的198T等位基因明显降低了Lp-PLA2的活性。Hoffmann等[21]却发现198T与血浆Lp-PLA2活性无关且可能具有心血管保护作用。不少研究均认为I198T与Lp-PLA2活性、冠心病发病风险均无明显相关性[21-23,28]。但Chi等[24]发现,纯合突变体198T198T携带者的冠心病风险高于野生型纯合子198I198I[OR=1.51,95%CI(1.23,1.97)]。

2.5 V279F(rs16874954) V279F是一种位于酶活性位点附近的突变,日韩科学家在20世纪首先发现V279F与冠心病发病风险有关。国内李莉芸等[35-36]同样发现V279F位点多态性与冠心病发病相关,且冠心病病人的279V279F、279F279F基因型频率明显升高,279F等位基因携带者的冠心病发病风险更高、冠状动脉病变程度更重。V279F多态性位点被认为与急性心肌梗死的发病有关[27]。但是后续欧洲及我国的大部分研究发现,V279F与冠心病发病风险之间无明显相关性[5-6,22-25]。Santoso等[28]通过Meta分析则认为V279F多态性对动脉粥样硬化有保护作用。韩国Jang等[37]认为279F等位基因与冠心病风险降低有关,但是279F279F基因型与Lp-PLA2活性无关。也有不少中外研究发现,由于该位点位于酶活性位点附近,突变时将引起Lp-PLA2活性降低,且279F279F纯合子时Lp-PLA2几乎无活性[5-6,17,31]。

2.6 Q281R(rs201256712) Q281R发生该位点的突变时所测得的Lp-PLA2几乎无活性。2018年,印度学者通过计算机辅助技术使用同源建模方法破译了人、牛、兔等8个物种的Q281R突变体结构,发现突变体中疏水相互作用降低且与底物结合亲和力较野生型弱,酶活性消失[39]。但是,该位点还没有相关临床研究的结论发表,Q281R与冠心病间的关系有待进一步深入研究。

2.7 其他 侯丽平等[5-6]发现位于启动子区的rs13210554的T等位基因增加中国汉族人群心肌梗死的发病风险。Qi等[20]发现位于内含子9的rs2216465与Lp-PLA2活性降低有关。杜克大学研究发现,包括位于内含子的rs12528857、rs2216465、rs6899519、rs1362931、rs6929105、rs3799862、rs9381475等在内的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)与心肌梗死相关(P<0.05);位于内含子的rs974670和rs9381475在调整了已知心血管风险变量后仍与冠心病发病风险独立相关(P=0.01)[18]。

现有研究表明,Lp-PLA2基因多态性与冠心病之间的关系尚未明确,同一SNP在不同研究中的研究结果大相径庭,因研究位点、人种、环境因素、样本量以及统计学处理的不同而有所差异。当前,越来越多的研究不单单着眼于单个位点,而是进一步研究多个位点之间的联合作用[20]。

3 单倍型(haploid genotype)与冠心病

单倍型,即单倍体基因型,遗传学上是指在同一染色体上进行共同遗传的多个基因座上等位基因的组合。在多基因位点的研究中,理论上应该存在位点数指数级个数的单倍型,但实际上很多研究却只检测出了个别单倍型的存在,并且单倍型与疾病之间的关联具有更大的统计能力[36]。仅国内的研究就给出了不少单倍型的研究结果。

3.1 379A379A+92R92R 2008年,李莉芸等[35-36]研究发现279F379A单倍型与冠心病的发病相关(P=0.038)。此后,徐敏[26]明确了单倍型与冠心病发病风险存在关联,对261例汉族冠心病病人进行研究,在调整了影响因素后,发现379A379V+92R92R较最常见的单倍型379A379A+92R92R的冠心病相对发病风险率下降46%(OR=0.54,P<0.05),而379A379V+92R92H基因型病人冠心病的发病风险是379A379A+92R92R基因型病人的3.335倍(P<0.05)。并且,单倍型379A92H在冠心病和对照组中分布差异有统计学意义(P=0.001),同时携带92H等位基因和379A等位基因的受试者冠心病风险增高[OR=1.795,95%CI(1.250,2.578)]。

3.2 403TGG92H198I279V379A 侯丽平等[6]在研究了汉族人A379V、V279F、I198T、R92H、T403C、rs6935460、rs13210554等7个SNP位点后发现,心肌梗死组单倍型403TGG92H198I279V379A的频率高于对照组,但该单倍型与冠心病发病风险无关。

3.3 92H279V198I和92R279V198T Hong等[22-23]对322例冠心病和414例非冠心病病人进行R92H、V279F、I198T等SNP多态性研究,发现92H279V198I和92R279V198T这两种单倍型病人的冠心病发病风险更高。

3.4 rs13218408和V279F Qi等[20]观察到rs13218408和V279F对Lp-PLA2活性(P=0.058)和数量(P=0.003)有明显的联合效应,它们的小等位基因一起与Lp-PLA2活性和数量降低有关(分别减少37.8%和41.6%)。

3.5 379A403C单倍型与冠心病 林赛梅等[3-4]发现A379V和T403C位点形成的379A403C单倍型与冠心病发病风险相关(P=0.009)。

3.6 92H和198T Chi等[24]分析4种SNP(R92H、I198T、V279F和A379V)与冠心病之间的关联,发现同时包含92H和198T等位基因的单倍型与冠心病风险增加相关(P=0.002 1)。

上述研究表明,单倍型与冠心病发病风险存在某些关联,但这些单倍型似乎都没有强化其中个别SNP所确定的关联,这一方面值得进一步深入研究。

4 小 结

Lp-PLA2单基因位点的突变可能与冠心病发病风险无明确相关性,但包含其等位基因的单倍型却与冠心病的发病风险甚至死亡率存在很强的相关性,多位点之间通过很强的相互关联对Lp-PLA2这一蛋白质的空间结构以及活性的影响明显,并通过Lp-PLA2影响动脉粥样硬化斑块形成,进而参与到冠心病的发病中。通过人工智能分析及更深入的研究等,有望阐明Lp-PLA2基因多态性,特别是单倍型与冠心病的相关性,提升冠心病的防治,推进精准医学的发展。

猜你喜欢
等位基因多态性位点
Pd改性多活性位点催化剂NH3-SCR脱硝反应机理研究
单核苷酸多态性与中医证候相关性研究进展
MTHFR C677T基因多态性与颈动脉狭窄及其侧支循环形成的关系
RANTES及其受体CCR5基因多态性及环境因素在昆明汉族T2DM发生中的交互作用
亲子鉴定中男性个体Amelogenin基因座异常1例
CLOCK基因rs4580704多态性位点与2型糖尿病和睡眠质量的相关性
基于网络公开测序数据的K326烟草线粒体基因组RNA编辑位点的鉴定与分析
用数学思维分析遗传的基本规律
一种改进的多聚腺苷酸化位点提取方法
爱笑不爱笑,基因早知道