王樹越 吳 娟 賈一揚 王 琪 孫 迪 徐 縉 陳懷基 許 峰 葉 琳
(吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院急診科,吉林 長春 130033)
ACE和ACE2基因多態(tài)性與冠心病的相關性
王樹越 吳 娟1,2賈一揚1王 琪1孫 迪1徐 縉1陳懷基1許 峰1葉 琳1
(吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院急診科,吉林 長春 130033)
目的探討血管緊張素轉化酶(ACE)基因和ACE2基因遺傳變異與中國北方漢族人群冠心病(CHD)的關系。方法選擇在吉林大學第一醫(yī)院確診并住院的246例CHD患者和同期進行健康體檢的251例正常人為研究對象,采用聚合酶鏈式反應-限制性片段長度多態(tài)性(PCR-RFLP)技術檢測ACE基因rs4461142位點及ACE2基因rs1514283位點的多態(tài)性并進行統(tǒng)計分析。結果病例組和對照組高血壓、糖尿病所占的比例具有統(tǒng)計學差異(P<0.05);兩組rs4267385位點、rs1514283位點等位基因和基因型頻數(shù)分布無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。結論ACE基因rs4267385位點和ACE2基因rs1514283位點可能不是中國北方漢族人群CHD的易感位點。
血管緊張素轉化酶基因;血管緊張素轉化酶Ⅱ基因;冠心??;基因多態(tài)性
在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過程中腎素-血管緊張素(Ang)系統(tǒng)(RAS)發(fā)揮重要作用〔1〕。Ang轉換酶(ACE)是RAS系統(tǒng)中的關鍵酶之一,參與構成血管內皮細胞〔2〕,ACE和AngⅡ與冠狀動脈粥樣硬化斑塊的形成和破裂密切相關〔3〕。ACE2是近年來被發(fā)現(xiàn)的RAS系統(tǒng)新成員〔4〕。ACE2、Ang-(1-7)與其受體MAS共同構成ACE2-Ang-(1-7)-MAS軸,ACE2-Ang-(1-7)-MAS軸能夠拮抗AngⅡ,在RAS系統(tǒng)過度激活所致的動脈粥樣硬化病變中起保護作用。目前少有關于ACE和ACE2基因單核苷酸多態(tài)性(SNPs)與冠心病(CHD)遺傳易感性的研究報道。本研究探討ACE、ACE2基因多態(tài)性與中國北方漢族人群CHD遺傳易感性的關系。
1.1對象 病例組為2009年1月至2013年12月在吉林大學第一醫(yī)院經(jīng)冠脈造影確診并住院治療的CHD患者,心電圖變化及臨床表現(xiàn)均符合1979年世界衛(wèi)生組織(WHO)制定的CHD診斷標準,共246例。對照組為同期在該院體檢中心體檢的健康個體251例。兩組均為中國北方漢族人且個體間均無血緣關系。病例組男130例,女116例,年齡(64.74±11.35)歲,高血壓106例,糖尿病52例;對照組男124例,女127例,年齡(62.39±12.16)歲,高血壓59例,糖尿病18例。兩組性別、年齡差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),而患高血壓和糖尿病比率差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
1.2基因組DNA的提取 經(jīng)研究對象知情同意后,于清晨抽取外周靜脈血5 ml,置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管內,-20℃凍存。按照DNA提取試劑盒(天跟,北京)實驗步驟從全血中提取全基因組DNA,-20℃凍存。采用紫外分光光度計(Bio-Rad,美國)檢測DNA含量及純度。
1.3引物設計 檢索HapMap數(shù)據(jù)庫中中國北方漢族人群ACE、ACE2基因SNPs數(shù)據(jù)。采用Haploview4.2軟件篩選出ACE基因rs4461142及ACE2基因rs1514283,采用Primer 5.0軟件設計引物,rs4461142位點上游引物5′-TTCTTTCTTACGGTTCT-3′,下游引物5′-TTGACTGGCTGTGC-3′;rs1514283位點上游引物5′-AAGCCATTTCCCATCC-3′,下游引物5′-TCATCAACAGCTCCAC-3′。
1.4基因型檢測 ①PCR擴增:反應體系為20 μl,含有二餾滅菌水(dd H2O)4 μl,2×Taq PCR MasterMix 10 μl,上下游引物各2 μl,模板DNA 2 μl。擴增條件:94℃預變性5 min;94℃,30 s;41℃(rs4461142)/46℃(rs1514283),30 s;72℃,1 min,34個循環(huán);72℃延伸10 min。取PCR反應產(chǎn)物5 μl,1%瓊脂糖凝膠電泳,紫外凝膠成像系統(tǒng)觀察PCR結果。②限制性酶切:酶切體系為20 μl,包含dd H2O 7.2 μl,PCR擴增產(chǎn)物10 μl,限制性內切酶(rs4461142用Sma I,rs1514283用TspR I)0.8 μl,10×Buffer/10×Buffer TangoTM 2 μl。酶切體系于37℃(rs4461142)/60℃(rs1514283)恒溫箱中孵育4~16 h后,2.5%瓊脂糖凝膠電泳。采用凝膠成像系統(tǒng)觀察分析酶切圖譜,判斷基因型。
1.5統(tǒng)計學方法 應用SPSS17.0進行分析,擬合優(yōu)度χ2檢驗分析基因型頻數(shù)分布是否符合Hardy-Weinberg平衡定律,χ2檢驗分析SNPs位點的基因型、等位基因頻數(shù)分布與CHD的關聯(lián)性。
2.1酶切電泳結果 ACE基因rs4461142位點TT基因型完全未切開,具有283 bp片段;CC基因型完全切開,具有187 bp片段;CT基因型不完全切開,具有283 bp和187 bp兩個片段。ACE2基因rs1514283位點AA基因型完全未切開,具有338 bp片段;GG基因型完全切開,具有323 bp片段;CT基因型不完全切開,具有338 bp和323 bp兩個片段。見圖1。
2.2Hardy-Weinberg平衡檢驗 病例組和對照組rs4461142和rs1514283位點基因型分布均符和Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05)。見表1。
2.3兩組ACE基因rs4461142和ACE2基因rs1514283位點的基因型和等位基因頻數(shù)分布比較 兩組rs4461142、rs1514283位點基因型頻數(shù)和等位基因頻數(shù)分布差異均無統(tǒng)計學意義(χ2=0.213、0.069;0.977、0.090;均P>0.05)。見表2。
圖1 rs4461142和rs1514283位點電泳圖
組別rs4461142HoHeχ2值P值rs1514283HoHeχ2值P值病例組04820499117403210561049818360206對照組05660499231201520518049701990721
表2 兩組rs4461142、rs1514283位點基因型和等位基因頻數(shù)分布
CHD是一種威脅人類健康的常見病,其危險因素包括肥胖癥、高血壓、高血脂、糖尿病、年齡與性別、吸煙、飲酒、環(huán)境因素、遺傳因素等〔5〕。本研究提示高血壓、高血脂、糖尿病對CHD患者發(fā)病有影響。
動脈粥樣硬化是CHD病變的主要病理學基礎〔6〕。動脈硬化是長期炎癥、血栓和多種細胞類型(包括平滑肌和內皮細胞)相互作用的復雜病理過程〔7〕。RAS具有多種雙重調節(jié)效應和體系內外的自穩(wěn)態(tài)調節(jié)功能,在動脈硬化斑塊的形成過程中RAS系統(tǒng)亦起著重要的作用〔8〕。RAS激活后可以通過促進炎癥反應、心肌增殖和纖維化、氧化低密度脂蛋白攝取,損傷血管內皮細胞,抑制纖溶系統(tǒng),加速斑塊的不穩(wěn)定性等方面來參與動脈粥樣硬化過程中〔9〕。ACE與AngⅡ、AT1受體共同構成ACE-AngⅡ-AT1軸。當局部RAS系統(tǒng)激活,ACE活性增強,AngⅡ濃度升高,可通過ATI受體促使冠狀動脈收縮誘發(fā)冠脈痙攣,并加重動脈炎癥,損傷血管內皮細胞功能,促進內皮細胞凋亡,抑制纖溶,促進凝血,形成血栓〔10〕。ACE2是ACE的同系物,主要作用是將AngⅡ轉化為Ang-(1-7),與MAS受體共同構成ACE2-Ang-(1-7)-MAS軸。ACE2能水解AngⅡ生成Ang-(1-7),通過MAS受體介導保護心血管系統(tǒng),在動脈粥樣硬化發(fā)生和發(fā)展過程中,局部的ACE2-Ang-(1-7)-MAS軸可能與ACE-AngⅡ-ATI軸同時被激活,前者拮抗后者的促動脈粥樣硬化作用〔11〕。ACE基因和ACE2基因遺傳變異可能會影響其表達,有研究發(fā)現(xiàn)ACE基因是歐洲人群CHD的易感基因〔12〕。本研究結果提示ACE基因rs4461142位點和ACE2基因rs1514283位點可能與中國北方漢族人群CHD無關。由于本研究樣本量較少、檢驗效能低,所以尚不能完全排除ACE基因、ACE2基因單核苷酸多態(tài)性在CHD發(fā)生發(fā)展過程中的作用,需進一步擴大樣本量,并檢測與CHD發(fā)生可能相關的其他位點,進行基因-基因、基因-環(huán)境之間交互作用分析。
1Alie N,Eldib M,F(xiàn)ayad ZA,etal.Inflammation,Atherosclerosis,and Coronary Artery Disease:PET/CT for the Evaluation of Atherosclerosis and Inflammation.〔J〕.Clin Med Insights Cardiol,2015;8(3):13-21.
2Fagyas M,Uri K,Siket IM,etal.New perspectives in the renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) Ⅱ:albumin suppresses angiotensin converting enzyme (ACE) activity in human〔J〕.PLoS One,2014;9(4):e87844.
3Phillips MI,Kagiyama S.Angiotensin Ⅱ as a pro-inflammatory mediator〔J〕.Curr Opin Investig Drugs,2002;3(4):569-77.
4Xu P,Sriramula S,Lazartigues E.ACE2/ANG-(l-7)/Mas pathway in the brain:the axis of good〔J〕.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2011;300(4):804-17.
5劉新禾,段卉娣,李 萍.冠狀動脈病變程度與心血管危險因素的相關性分析〔J〕.吉林大學學報(醫(yī)學版),2007;33(3):426-8.
6Ilali E,Taraghi Z.Comparison of risk factors of CHD in the men and women with MI〔J〕.Pakistan J Biol Sci,2011;13(7):344-7.
7Yang L,Ma J,Zhang X,etal.Protective role of the vitamin D receptor〔J〕.Cell Immunol,2012;279(2):160-6.
8Sarkodieh JE,Walden SH,Low D.Imaging and management of atherosclerotic renal artery stenosis〔J〕.Clin Radiol,2013;68(6):627-35.
9Fukui K,Yamada H,Matsubara H.Pathophysiological role of tissue renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) in human atherosclerosis〔J〕.Nihon Rinshon,2012;70(9):1556-61.
10Rice GI,Thomas DA,Grant PJ,etal.Evaluation of angiotensin-converting enzyme(ACE),its homologue ACE2 and neprilysin in angiotensin peptide metabolism〔J〕.Biochem J,2004;383(1):45-51.
11Dong B,Zhang C,F(xiàn)eng JB,etal.Overexpression of ACE2 enhances plaque stability in a rabbit model of atherosclerosis〔J〕.Arterioscler Thromb Vasc Biol,2008;28(7):1270-6.
12Dzielinska Z,Roszczynko M,Malek LA,etal.Combined renin-angiotensin system gene polymorphisms and outcomes in coronary artery disease-a preliminary report〔J〕.Kardiol Pol,2011;69(7):688-95.
〔2016-09-15修回〕
(編輯 袁左鳴/滕欣航)
教育部高校博士點專項基金(No.20100061110071)
葉 琳(1960-),女,教授,博士,主要從事環(huán)境因素與人群健康的關系及機制研究。
王樹越(1969-),女,主要從事心血管疾病預防保健研究。
R54
A
1005-9202(2017)16-3963-03;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2017.16.024
1 吉林大學公共衛(wèi)生學院勞動衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學教研室
2 江西省腫瘤醫(yī)院