汉族、藏族高海拔世居心房颤动患者SCN5A基因H558R位点多态性分析

许 萍，马晓峰，曹建东，王 红

心房颤动(AF)是成人最常见的快速心律失常，发作时左心房首先丧失收缩功能，血液淤滞易形成血栓，而血栓脱落随血流移动又易引发多器官栓塞，继发心力衰竭、脑梗死、肠麻痹、运动障碍等各种动脉栓塞并发症[1]。据国外报道，随着人口老龄化，AF患病率成倍增加，发病率高达7.8%，还发现老年AF人群中风、出血和死亡的风险也相对较高[2-3]。目前医学界仍未能阐明AF的发病机制，但可以确定的是AF长期危险因素包括年龄、基础疾病、生活习惯等，同时近些年研究发现易感基因变异是AF新的危险因素，研究指出具有特定基因型的人群AF患病风险更大[4-5]。钠离子通道基因多态性是目前关注较多的热点，电压依赖性钠离子通道α1亚基(SCN5A)基因编码电压门控的心脏钠离子通道α亚基，可以使内向钠离子峰值电流(INa)上升，调控心肌细胞钙内流，是心肌兴奋性和冲动传导的基础，而SCN5A基因突变从病理上降低了INa，造成了基因功能缺失，导致房性心律失常、病窦综合征、长QT综合征等[6-7]。H558R是SCN5A基因常见的基因位点，H558R位点多态性可以调控SCN5A基因特定突变，但不同民族高海拔世居AF患者SCN5A基因多态性是否存在差异目前还欠缺临床证据[8]。基于此，本研究立足于高海拔地区，旨在观察汉族、藏族高海拔世居AF患者SCN5A基因H558R位点多态性的民族差异，为该地区世居居民防治AF提供参照和依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2019年1月—2022年5月本院收治的260例AF作为AF组(汉族、藏族各130例)，以同期200例无AF者作为对照组(汉族、藏族各100例)。AF组纳入标准：①以心悸、胸闷、运动耐量下降入院，经心电图或动态心电图确诊为AF[9]；②年龄>18岁，世居于同一海拔地区；③患者间无血缘关系、无异族通婚史；④患者同意参与本研究，并签署知情同意书。排除标准：①患者资料缺失；②合并难以控制的充血性心力衰竭、瓣膜病、先天性心脏病等；③左室射血分数(LVEF)<40%；④有人工瓣膜置换史、埋藏式心脏复律除颤器植入史、AF消融治疗史；⑤6个月内出现过左心房血栓、心肌梗死或卒中，2个月内进行过心脏外科手术者；⑥患严重肝、肾、肺疾病或自身免疫性、感染性疾病；⑦患出血性疾病或有出血倾向者。本研究经医院医学伦理委员会审查通过。

1.2研究方法

1.2.1资料收集：由经验丰富的心内科医师进行体格检查并制定专业调查表，调查表具体内容包括基本资料(性别、年龄、身高、体质量、血压、饮酒、吸烟、基础疾病)，血液相关指标[红细胞计数(RBC)、血红蛋白(Hb)、血小板计数(PLT)、白细胞计数(WBC)]，血脂相关指标[三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)]，影像学指标[左心房前后径(LAD)、LVEF、左心室舒张末期容积(EDV)、舒张末期室间隔厚度(IVST)、左心室后壁厚度(LVPWT)]，甲状腺功能指标[游离甲状腺素(FT4)、促甲状腺激素(TSH)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)]等。饮酒：每周≥1次，持续≥1年；吸烟：每日≥1次，持续≥1年。抽取受检者静脉血，通过生化分析仪获得血液相关指标、血脂相关指标、甲状腺功能指标；通过心脏彩超获得影像学指标。

1.2.2DNA提取与序列比对：采用血液基因组DNA提取试剂盒[型号：DP348，厂家：天根生化科技(北京)有限公司]提取受检者DNA，在Primer-BLAST上设计特异性引物并送生工生物工程(上海)股份有限公司合成，基因序列来自NCBI数据库，H558R位点F：CACCACACATCACTGCTGGTGC，R：GGAACTGCTGATCAGTTTGGGAGA，通过PCR进行扩增，体系：2×T5 Super PCR Mix 12.5 μl，DNA 2 μl，F、R各1 μl，水补至25 μl，DNA聚合酶由武汉擎科生物技术有限公司提供。程序：预变性95 ℃ 5 min，变性95 ℃ 30 s，退火58 ℃ 30 s，延伸72 ℃ 30 s，共34个循环。PCR产物送武汉擎科生物技术有限公司进行正反双向测序，确保结果可靠性，序列比对在Genebank blast上完成。

2 结果

2.12组一般资料比较 汉族AF组与对照组相比，年龄、吸烟情况、LAD、FT3比较差异有统计学意义(P<0.05，P<0.01)；藏族AF组与对照组相比，年龄、饮酒情况、合并冠心病、LAD、IVST、FT3比较差异有统计学意义(P<0.05，P<0.01)。见表1。

表1 汉族、藏族高海拔世居AF及无AF者一般资料比较

2.22组SCN5A基因H558R位点基因型及等位基因频率分布 汉族、藏族AF组与对照组相比，SCN5A基因H558R位点基因型及等位基因频率比较差异有统计学意义(P<0.01)。见表2。

表2 汉族、藏族高海拔世居AF及无AF者SCN5A基因H558R位点基因型及等位基因频率分布[例(%)]

2.3汉族、藏族高海拔世居人群AF危险因素分析 以是否发生AF(是=1，否=0)为因变量，汉族纳入年龄、吸烟(是=1，否=0)、LAD、FT3、H558R位点基因型(AA=1，AG=2，GG=3)、H558R位点等位基因(G=1，A=0)为自变量进行多因素Logistic回归分析，结果显示：年龄、LAD是汉族高海拔世居人群AF发生的独立危险因素(P<0.05，P<0.01)，见表3。以是否发生AF(是=1，否=0)为因变量，藏族纳入年龄、饮酒(是=1，否=0)、合并冠心病(是=1，否=0)、LAD、IVST、FT3、H558R位点基因型(AA=1，AG=2，GG=3)、H558R位点等位基因(G=1，A=0)为自变量进行多因素Logistic回归分析，结果显示：年龄、LAD、携带等位基因G是藏族高海拔世居人群AF发生的独立危险因素(P<0.01)，见表4。

表3 汉族高海拔世居人群AF发生的多因素Logistic回归分析

3 讨论

人体心脏、神经、肌肉进行正常工作均需要依赖一套完整的生物电系统，其中肌肉细胞收缩主要靠神经系统释放的生物电刺激，心肌细胞也不例外。与此同时，一旦加入外来电流，生物电系统就会失衡，原有的肌动程序遭到破坏，迷走神经受到干扰，心肌运动不协调，就会发生AF[10]。有报道指出，编码心脏离子通道蛋白的基因与遗传性心律失常疾病密切相关，包括长QT综合征、短QT综合征、特发性心室颤动、多形性室性心动过速等[11]。钠离子通道电流是心脏组织电流传导速度的决定性因素，一旦被阻断，则会发生房性心动过速伴房室传导阻滞，即传导时间延长且速度降低，导致传导折返波长缩短、传导折返性增加，更易发生AF[12]。

表4 藏族高海拔世居人群AF发生的多因素Logistic回归分析

SCN5A基因编码的心脏特异性钠离子通道α亚基蛋白，位于三号染色体，由2016个氨基酸组成，存在4个同源结构域，H558R多态性位点可以通过调节SCN5A基因来改变心律失常类疾病。H558R多态性位点在SCN5A中高度常见，多项研究表明临床上观察到的窦性心动过缓、室性心律失常是因SCN5A突变引起的INa变化导致的，H558R可以通过恢复其基因缺陷来增加INa峰值密度，从而恢复正常生物电活动[13-14]。据报道，不同海拔地区AF患者具有基因多态性差异，白敏等[15]发现海南黎族AF患者华法林剂量与CYP2C9基因多态性密切相关，并且相较汉族，C/C型CYP2C9基因AF患者国际标准化比值达标时间更短，华法林剂量更低。本研究以汉族、藏族AF患者为研究对象，立足于高海拔地区AF基因多态性差异研究，首先对汉族、藏族患者基本资料、血液相关指标、血脂相关指标、影像学指标、甲状腺功能指标进行比较，进而行多因素Logistic回归分析显示：年龄、LAD是汉族高海拔世居人群AF发生的独立危险因素，年龄、LAD、携带等位基因G是藏族高海拔世居人群AF发生的独立危险因素。一项AF调查报告显示，75～89岁年龄段人群AF患病率显著上升，这是因为随着年龄的上升，高龄居民体质虚弱，常合并多种基础疾病，加上生活方式的改变，AF发生率和死亡风险会显著上升，因此高龄汉族、藏族居民均易发生AF，同时报告还指出了≥65岁的居民AF发生风险是<65岁居民的3～4倍，故老年人群需要通过一定干预手段来预防AF的发生，包括控制饮食、适量运动等[16]。LAD的大小反映了心脏输出血液堵塞程度及心肌缺血程度，是检查心脏功能的常用指标。雷明等[17]报道LAD与非瓣膜病AF呈正相关，LAD诊断非瓣膜病性AF具有较高的特异度和敏感度，因此可以以LAD值的大小为依据，观察汉族、藏族居民AF发生情况，利于提前进行临床干预。

本研究结果显示，携带等位基因G是藏族高海拔居民发生AF的独立危险因素，表明SCN5A基因H558R位点多态性与高海拔地区居民AF的发生有直接关系。HU等[18]报道，SCN5A-R1512W的错义突变是Brugada综合征的遗传性原因，提示H558R多态性可以调节SCN5A功能丧失性突变。在本研究单因素分析中，汉族高海拔居民携带等位基因G者更易发生AF，但多因素Logistic回归分析中携带等位基因G并不是汉族高海拔居民发生AF的独立危险因素，可能是因为研究样本量不足所致。HU等[18]还指出，当多态性和突变存在于同一SCN5A等位基因时，H558R多态性会使SCN5A基因蛋白质折叠恢复正确，从而控制蛋白质量，但临床也观察到同一SCN5A的错义突变会导致不同表型，这可能取决于遗传背景不同，尚需深入研究。本研究不足之处在于样本量较小，缺乏全面性，且只涉及同一海拔世居居民，缺乏代表性，拟在下一阶段增加纳入不同海拔居民，全面探讨不同海拔世居居民SCN5A基因H558R位点多态性的变化。

综上，年龄、LAD是汉族、藏族高海拔世居居民AF发生的独立危险因素，另外携带等位基因G是藏族高海拔世居居民AF发生的独立危险因素，汉族、藏族高海拔世居AF患者SCN5A基因H558R位点多态性具有民族差异，这可能跟样本量有关，具体原因还需进一步探究。