多因子降维法分析MTHFR C677T基因多态性-Hcy交互作用对高血压合并冠心病的影响

张明超, 汪 娟, 鲁大胜, 杨凌飞

(皖南医学院第二附属医院心血管内科, 安徽 芜湖 241000)

高血压是冠心病发病重要诱因,证据显示,高血压与冠心病呈正相关关系,两者同时存在可加剧病情进展,增加病死风险,早期鉴别诊断显得尤为重要[1-3]。同型半胱氨酸(Hcy)是蛋氨酸和半胱氨酸代谢期间中间产物,其可通过促冠脉内皮细胞程序性死亡,加快动脉粥样硬化进程,已被证实是冠心病发病独立预测因子[4]。亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)是Hcy代谢关键酶,其C677T位点基因突变可引起Hcy代谢障碍,降低血管弹性,致机体呈高凝状态,同时促进血管平滑肌增殖,增加胆固醇生成量,加剧动脉粥样硬化进程[5]。但有学者表明并未发现MTHFRC677T基因多态性与高血压合并冠心病相关性[6]。基于上述争议,本研究采用多因子降维法(GMDR)分析MTHFR C677T基因多态性-Hcy交互作用,构建最优基因交互模型,指导高血压合并冠心病诊治。现报道如下：

1 资料与方法

1.1临床资料：选取2021年3月至2022年10月皖南医学院第二附医院心内科收治的150例高血压患者作为研究对象,根据冠脉造影结果分为单纯高血压组(n=51)、高血压合并冠心病组(n=99)。本研究经医院伦理委员会审核批准。纳入标准：符合高血压诊断标准,且病情呈中重度;符合冠心病诊断标准,结合冠脉造影结果证实冠心病;患者家属知晓并签署同意书。排除标准：继发性高血压;严重肝肾不全;凝血障碍;近3个月服用维生素B12、叶酸等影响Hcy药物;妊娠期或哺乳期女性。

1.2方 法

1.2.1一般临床资料采集：住院期间通过病史采集及体格检查获取两组患者性别、年龄、体质量指数(Body mass index,BMI)、高血压病程、SBP、DBP、吸烟史、饮酒史、糖尿病史等。

1.2.2Hcy、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)检测方法：入院当天或次日,采集患者空腹状态下外周静脉血,送至我院检验科行Hcy及血脂检测。

1.2.3MTHFR C677T基因多态性检测方法：住院期间,采集患者外周静脉血,送至我院药剂科,运用荧光染色原位杂交分析技术对样本进行MTHFR C677T基因多态性检测。

1.2.4冠脉造影检查：住院期间,对于怀疑合并冠心病的患者行冠脉造影检查,冠脉造影由我院心内科冠脉介入团队医生完成。

2 结 果

2.1两组一般资料、Hcy：两组高血压病程、Hcy、LDL-C比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组临床资料 Hcy对比

2.2MTHFR C677T基因多态性的Hardy-Weinberg遗传平衡：纳入研究的150例受试者,MTHFR C677T基因共检出CC型、CT型、TT型3种基因型,两组各基因型频率实测值与理论值比较差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

表2 MTHFR C677T基因多态性的Hardy-Weinberg遗传平衡n(%)

2.3两组MTHFR C677T基因型及C、T等位基因分布：两组MTHFR C677T基因型-TT、等位基因比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组MTHFR C677T基因型及C T等位基因分布n(%)

2.4高血压合并冠心病影响因素的Logistic回归方程分析：以高血压是否合并冠心病为因变量,将表1和表3中P<0.05指标为因变量纳入Logistic回归方程,结果显示高血压病程、Hcy、LDL-C、MTHFR C677T基因型-TT及等位基因T是高血压合并冠心病影响因素(P<0.05),见表4。

表4 高血压合并冠心病影响因素的Logistic回归方程分析结果

2.5MTHFR C677T基因多态性与Hcy交互作用的GMDR分析：MTHFR C677T基因检测全部检出的样本为高血压合并冠心病组99例,单纯高血压组51例,因此GMDR模型共纳入150例。GMDR结果显示,MTHFR C677T基因型-TT与Hcy交互模型为高血压合并冠心病风险的最优模型,其交叉检验一致性为10/10,检验准确度为75.00%,符合检验值为0.011,见表5。

表5 MTHFR C677T基因多态性与Hcy交互作用的GMDR分析

3 讨 论

全国心血管病人达2.9亿,其中高血压约占2.7亿,若未采取有效治疗措施,极易引起心力衰竭、心律失常[7]。当前关于高血压合并冠心病的传统危险因素涉及高血压病程、血脂异常、吸烟、年龄等,其中高血压病程、LDL-C异常在本研究中得到论证[8-9]。究其原因在于,随着病程延长,血压愈发升高,可加重动脉内皮损伤,促进冠状动脉粥样硬化形成,最终导致冠心病。LDL-C高表达提示冠状动脉粥样硬化斑块形成,冠心病发生风险增加。然而受限于患者异质性、样本量小等因素,两组间吸烟、年龄等比较并未发现差异,有待后续更加深入研究。

MTHFR基因以C677T基因型位点突变最常见,该基因型由C向T突变可降低MTHFR酶活性。以往研究发现,MTHFRC677T基因型-TT在其他种族人群分布频率为10%～12%,但在中国高血压人群中高达25%[10]。研究表明MTHFRC677T>T突变显著增加冠心病发病风险[11]。研究表明,冠心病和高血压患者拥有更高的TT突变基因携带率,且TT突变基因携带患者Hcy、主要心血管事件发生率明显高于CC、CT突变基因携带者[12]。本研究数据显示,高血压合并冠心病组MTHFRC677T基因型-TT基因携带率明显高于单纯高血压组,与上述研究观点相近。在此基础上,笔者还发现MTHFRC677T基因型-TT是高血压合并冠心病独立危险因素,重点监测MTHFRC677T基因型-TT突变基因携带的高血压人群对冠心病早期识别及防治具有显著现实意义。MTHFRC677T基因突变可抑制甲硫氨酸循环一碳单位生成,降低酶活性,增加血中Hcy含量,促进血压升高、冠心病生成。国内外研究均证实,Hcy高表达可诱发血压升高,Hcy表达增加5μmoL/L,女性DBP和SBP分别增加0.7、1.2mmHg,男性分别增加0.5、0.7mmHg[13]。Hcy高表达可阻碍内皮细胞生成,损伤内皮,诱发高血压。相关研究发现,高血压与Hcy高表达在冠心病发病期间具有协同效应。高Hcy可抑制一氧化氮生成,破坏血管内皮细胞功能;还可合成过量过氧化氢和氧衍生自由基,改变血管内皮细胞骨架,加快LDL氧化,增加血管闭塞风险,引起动脉粥样硬化;还可介导炎症细胞合成过量细胞因子,促进动脉粥样硬化,增加冠心病发生风险。

Logistic回归模型目的在于分析主效应,在分析高阶交互作用时存在局限性,因每个基因含多个SNP位点,Logistic回归模型会产生较多参数,需较大样本含量才能满足统计的检验效能,而实际情况中样本含量相对较少,存在一定矛盾性。GMDR属检测和建模上位性的统计工具,其中因子即交互作用研究中变量,维即研究中多因子组合个数,根据疾病易感性分类方式建模,并将研究中多个因子看成一个多因子组合,有助于提高统计能力,降低假阳性发生率,克服共线性问题。目前鲜见利用GMDR分析MTHFR C677T基因多态性-Hcy交互作用在高血压合并冠心病中研究报道,本研究拟对此展开讨论分析法,发现MTHFR C677T基因-TT与Hcy交互模型为高血压合并冠心病风险的最优模型,交叉一致性为10/10,该结果提示MTHFR C677T基因-TT、Hcy高表达同时存在时,冠心病发生风险较高。究其原因在于,MTHFR C677T基因突变可降低酶活性,升高血中Hcy水平,协同影响冠脉内皮功能,导致冠心病发生发展。需注意的是,MTHFR C677T基因多态性并非仅与Hcy存在交互作用,可能涉及季节、饮食习惯、职业、社会经济地位、体育锻炼等环境因素,本研究中并未将其纳入,可能会导致一误差及统计学偏倚,有待后续论证。

综上,MTHFR C677T基因多态性、Hcy是高血压合并冠心病独立危险因素,两者间交互作用可能增加冠心病发生风险,应引起临床重视。