張露,崔曉燕,張博愛,3
缺血性卒中(ischemic stroke,IS)是腦血管病最常見的類型,約占全部腦血管病的三分之二[1]。近年來大量研究表明,血漿同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)水平增高是缺血性卒中的獨立危險因素[2]。Hcy水平增高可受多種因素影響[3],其代謝的關(guān)鍵酶亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)起關(guān)鍵作用,其中以MTHFR基因C667T堿基突變最常見[4]。MTHFR C667T基因突變是否與IS有關(guān),目前國內(nèi)外研究結(jié)果尚不一致。本研究采用酶循環(huán)法和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)-基因芯片檢測IS患者和無缺血性腦血管病對照者血漿Hcy水平及MTHFR C667T基因多態(tài)性分型,探討其與IS的關(guān)系。
1.1 研究對象 收集2014年6月-2016年2月于鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科及神經(jīng)介入科確診為IS的住院患者(IS組),選擇同期無缺血性腦血管病病史,于醫(yī)院其他科室住院患者為對照組。
納入標(biāo)準(zhǔn):IS組符合:①1995年第4屆全國腦血管病學(xué)術(shù)會議修訂的IS診斷標(biāo)準(zhǔn);②首次卒中,急性期;③經(jīng)頭顱磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)和(或)電子計算機斷層掃描(computed tomography,CT)檢查確診。對照組要求無心腦血管疾病病史。
排除標(biāo)準(zhǔn):IS組排除有出血轉(zhuǎn)化、心源性腦栓塞者;對照組排除任何腦血管疾病、下肢靜脈血栓、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、重度抑郁者等;兩組均排除有惡性腫瘤、器官功能衰竭、肝腎功能異常、甲亢、癲癇等疾病者。
1.2 方法
1.2.1 分組與分析指標(biāo) 按照以上納入和排除標(biāo)準(zhǔn),分為IS組和對照組,比較兩組平均年齡和吸煙者、飲酒者、高血壓患者、高血脂患者、糖尿病患者比例構(gòu)成。其中,飲酒定義為近一年每周平均飲酒3次及其以上者;吸煙定義為每日吸煙1支及以上,連續(xù)吸煙1年及以上者[5]。分析兩組MTHFR C667T基因型、血漿Hcy水平的差異及Hcy與血清VitB12、葉酸水平的相關(guān)性。
1.2.2 血漿Hcy水平及血清VitB12、葉酸濃度的檢測 所有患者均于清晨空腹采集外周靜脈血2 ml于乙二胺四乙酸鈉抗凝管中,酶循環(huán)法檢測血漿Hcy水平,免疫分析法檢測血清VitB12和葉酸濃度。
1.2.3 基因型的檢測 用PCR-芯片雜交法檢測MTHFR C667T基因型多態(tài)性,共3種基因型:CC(酶活性高,葉酸轉(zhuǎn)化能力高)、CT(酶活性中,葉酸轉(zhuǎn)化能力中等)、TT(酶活性低,葉酸轉(zhuǎn)化能力低下)(圖1)。
圖 1 MTHFR C667T 3種基因型
1.2.4 血漿Hcy水平與VitB12及葉酸之間的相關(guān)性排除近3個月內(nèi)服用VitB12、葉酸制劑而影響相關(guān)指標(biāo)者。將IS組與對照組分別進行Hcy與VitB12及葉酸水平的相關(guān)性分析。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計處理。符合正態(tài)分布的計量資料采用表示,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗;多組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較采用Bonferroni檢驗。不符合正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)和四分位數(shù)表示。計數(shù)資料用率表示,組間比較采用χ2檢驗。血漿Hcy水平與VitB12及葉酸之間的相關(guān)性采用Spearman分析。P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計學(xué)意義。對基因頻率在人群中的分布進行Hardy-Weinberg平衡適合度檢驗。檢驗水準(zhǔn)取α=0.05,P>0.05認(rèn)為基因頻率分布差異無顯著性。
2.1 一般資料 研究共納入IS組217例,其中短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack,TIA)患者15例,缺血性卒中患者202例,年齡36~83歲。對照組納入了223例,年齡40~84歲。IS組平均年齡和吸煙、高血壓病、糖尿病的比例均顯著高于對照組,兩組性別、飲酒者和高脂血癥的比例差異無顯著性(表1)。
2.2 兩組血漿Hcy水平檢測結(jié)果 IS組血漿Hcy水平為(23.95±12.13)μmol/L,顯著高于對照組(17.31±7.20)μmol/L(t=29.61,P<0.001)。
2.3 Hardy-Weinberg 平衡吻合度檢驗 IS組(χ2=0.0170,P=0.918)和對照組(χ2=0.000,P=1.000)基因頻率均符合Hardy-Weinberg平衡,具有人群代表性。
2.4MTHFR C667T基因多態(tài)性及等位基因頻率分布 IS組CC(31例)、CT(97例)、TT(89例)3種基因型分布頻率分別為14.3%、44.7%、41.0%,對照組CC(41例)、CT(109例)、TT(73例)3種基因型分布頻率分別為18.4%、48.9%、32.7%,兩組基因型頻率差異無顯著性(χ2=3.59,P=0.166)。兩組CC+CT與TT基因型分布頻率差異無顯著性(χ2=3.24,P=0.072)。IS組MTHFR基因C、T等位基因頻率分別為36.6%、63.4%,對照組C、T等位基因頻率分別為42.8%、57.2%,差異無顯著性(χ2=3.52,P=0.061)(表2)。
2.5MTHFR C667T基因型多態(tài)性與血漿Hcy濃度的關(guān)系 缺血性卒中患者組CC、CT、TT基因型對應(yīng)的平均血漿Hcy水平分別為(16.65±6.90)μmol/L、(18.21±8.08)μmol/L及(25.19±12.53)μmol/L,差異有顯著性(F=490.49,P<0.001),其中TT基因型Hcy水平明顯高于CC及CT基因型,CT基因型顯著高于CC基因型(均P<0.001)。
2.6 血漿Hcy水平與VitB12及葉酸的相關(guān)性分析IS組排除最近服用過含VitB12及葉酸的藥物后共有88例患者,Hcy、VitB12及葉酸水平分別為15.7(12.9,19.54)μmol/L、280.00(217.00,353.00)pmol/L及4.00(3.00,5.10)ng/L,血漿Hcy水平與VitB12和葉酸水平均呈負(fù)相關(guān)(rs分別為-0.431和-0.507,P均<0.001)。對照組中排除最近服用過含VitB12及葉酸的藥物后有125例,Hcy、VitB12及葉酸水平分別為15.7(12.9,19.54)μmol/L、320(265.00,447.00)pmol/L、5.4(3.9,7.1)ng/L,血漿Hcy水平與VitB12和葉酸水平均呈負(fù)相關(guān)(rs分別為-0.489和-0.446,均P<0.001)。
Hcy是人體內(nèi)的一種含硫氨基酸,是甲硫氨酸和半胱氨酸代謝的重要中間產(chǎn)物,1969年McCully[6]的研究顯示其為心血管疾病的獨立危險因素。Ashjazadeh等[7]開展的一個病例對照研究顯示,相對正常對照組,矯正傳統(tǒng)危險因素后高Hcy血癥(血漿Hcy>15 μmol/L)引起卒中的比值比(odds ratio,OR)為2.17[95%可信區(qū)間(confidence interval,CI)1.24~3.79]。本次研究結(jié)果中IS組血漿Hcy水平明顯高于對照組,差異有顯著性,也驗證了該結(jié)論。
研究顯示,Hcy可能通過影響機體凝血、血小板功能、血管平滑肌細(xì)胞反應(yīng)、內(nèi)皮功能等導(dǎo)致動脈血栓形成[8]。Hofmann[9]研究表明,高Hcy血癥可通過增強血管中核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear factor kappa B,NF-NB)的活動來調(diào)節(jié)一系列基因的表達,從而破壞機體自我穩(wěn)態(tài)中抗炎和抗血栓機制。通常情況下,Hcy在體內(nèi)有4種代謝途徑,其中一種是Hcy在甲硫氨酸合成酶的作用下,以VitB12為輔助因子,以N5-甲基四氫葉酸為甲基供體生成L-甲硫氨酸,參與甲硫氨酸循環(huán),最終分解為丙酮酸、硫酸和水,隨尿液排出體外[10]。本研究結(jié)果表明,缺血性卒中和無卒中的對照組Hcy水平與VitB12及葉酸均呈負(fù)相關(guān),分析其原因可能是體內(nèi)VitB12和葉酸缺乏導(dǎo)致了甲硫氨酸循環(huán)障礙,從而使Hcy在體內(nèi)蓄積。目前,已有研究證實葉酸能效降低血漿Hcy濃度[11]。Zeng等[12]Meta分析亦表明,補充葉酸對葉酸低攝入地區(qū)高Hcy血癥的發(fā)病有輕度預(yù)防作用;而單獨補充VitB12降低血漿Hcy水平效果不明顯,只有同時補充葉酸才能顯著降低血漿Hcy水平。
N5-甲基四氫葉酸在N5-N10-MTHFR的催化下形成,MTHFR基因的突變可降低該酶的活性,引起血漿Hcy水平的增高。流行病學(xué)研究顯示,MTHFR基因(C667T)T等位基因突變可解釋血漿Hcy水平總變異的6%[13],MTHFR基因多態(tài)性被認(rèn)為是心腦血管疾病危險因素的候選基因[14]。MTHFR基因有多個突變位點,至少有7個位點易發(fā)生C→T突變,位于第四位外顯子C667T位點突變最為常見。有研究發(fā)現(xiàn),MTHFR C677T雜合子酶活性僅為野生型的30%,可導(dǎo)致純合子血漿Hcy濃度較雜合子及野生型明顯升高[15]。在本研究中,所有患者的TT基因型Hcy平均水平明顯高于CC及CT基因型,CT基因型高于CC基因型,差異均具有顯著性。故推薦血漿Hcy水平異常增高的患者做MTHFR C667T基因型測定,以指導(dǎo)治療。
表1 缺血性卒中組與和對照組一般臨床資料的比較
表2 MTHFR C667T基因型頻率分布
MTHFR C667T基因突變是否是IS的危險因素,目前尚有爭議。Konrad等[16]通過配對的病例對照研究認(rèn)為,MTHFR C667T基因多態(tài)性與IS沒有關(guān)系。馬濤[17]亦得出相同結(jié)論。然而,Harbuzova等[18]和Li等[19]的研究則認(rèn)為MTHFR C667T基因多態(tài)性是IS的危險因素。本次研究結(jié)果顯示,CC、CT、TT三種基因型分布頻率、C、T等位基因頻率在IS組與對照組中的差異不具有顯著性,提示MTHFR C667T基因突變可能不是IS的危險因素,分析原因可能為IS的發(fā)生是遺傳和環(huán)境多種因素相互作用的一個復(fù)雜過程,與傳統(tǒng)的危險因素相比較而言,MTHFR C667T基因的作用可能受到基因與基因的相互作用,轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中的修飾以及蛋白質(zhì)之間的相互作用的影響。Tasdemir等[20]通過檢測599例IS患者和100例正常對照者7種具有促血栓形成危險的候選基因的基因型認(rèn)為,MTHFR C667T基因突變在IS的發(fā)生中不具有重要作用。
綜上所述,這次較大樣本的病例對照研究結(jié)果提示IS患者血漿Hcy水平偏高,MTHFR C667T基因突變、體內(nèi)葉酸與VitB12水平降低均可使Hcy水平升高,但未發(fā)現(xiàn)MTHFR C667T基因突變與IS有關(guān)系。本研究屬于醫(yī)院內(nèi)病例對照研究,可能存在住院選擇偏倚。另有研究認(rèn)為,在基因相關(guān)性研究中,尤其是在進行進一步的亞組分析時,要建立可靠的結(jié)論,每組需要至少1000例樣本量[21]。因此,后續(xù)研究仍需進一步大規(guī)模多中心的隊列研究。
1 Zhang LF,Yang J,Hong Z,et al. Proportion of different subtypes of stroke in China[J]. Stroke,2003,34:2091-2096.
2 葉輝,邵嬌梅,蔣鍵剛,等. 血同型半胱氨酸與心腦血管疾病關(guān)系隨訪研究[J]. 心臟雜志,2006:60-61.
3 Saw SM,Yuan JM,Ong CN,et al. Genetic,dietary,and other lifestyle determinants of plasma homocysteine concentrations in middle-aged and older Chinese men and women in Singapore[J]. Am J Clin Nutr,2001,73:232-239.
4 Ulvik A,Ueland PM,F(xiàn)redriksen A,et al. Functional inference of the methylenetetrahydrofolate reductase 677C>T and 1298A>C polymorphisms from a largescale epidemiological study[J]. Hum Genet,2007,121:57-64.
5 樸桂花,金玉,徐英玉. 腦梗死與幾種不良生活習(xí)慣關(guān)系的統(tǒng)計分析[J]. 中國實用醫(yī)藥,2012,7:249-250.
6 McCully KS. Vascular pathology of homocysteinemia:implications for the pathogenesis of arteriosclerosis[J].Am J Pathol,1969,56:111-128.
7 Ashjazadeh N,F(xiàn)athi M,Shariat A. Evaluation of Homocysteine Level as a Risk Factor among Patients with Ischemic Stroke and Its Subtypes[J]. Iran J Med Sci,2013,38:233-239.
8 Eberhardt RT,F(xiàn)orgione MA,Cap A,et al.Endothelial dysfunction in a murine model of mild hyperhomocyst(e)inemia[J]. J Clin Invest,2000,106:483-491.
9 Hofmann MA,Lalla E,Lu Y,et al.Hyperhomocysteinemia enhances vascular in fl ammation and accelerates atherosclerosis in a murine model[J]. J Clin Invest,2001,107:675-683.
10 程絲,馮娟,王憲. 高同型半胱氨酸血癥治療研究進展[J]. 生理科學(xué)進展,2011,42:329-334.
11 Cotlarciuc I,Andrew T,Dew T,et al. The basis of differential responses to folic acid supplementation[J]. J Nutrigenet Nutrigenomics,2011,4:99-109.
12 Zeng R,Xu CH,Xu YN,et al. The effect of folate forti fi cation on folic acid-based homocysteine-lowering intervention and stroke risk:a meta-analysis[J]. Public Health Nutr,2015,18:1514-1521.
13 Husemoen LL,Thomsen TF,F(xiàn)enger M,et al.Contribution of thermolabile methylenetetrahydrofolate reductase variant to total plasma homocysteine levels in healthy men and women. Inter 99 (2)[J]. Genet Epidemiol,2003,24:322-330.
14 Goyette P,F(xiàn)rosst P,Rosenblatt DS,et al. Seven novel mutations in the methylenetetrahydrofolate reductase gene and genotype/phenotype correlations in severe methylenetetrahydrofolate reductase de fi ciency[J]. Am J Hum Genet,1995,56:1052-1059.
15 Lyden PD. In anticipation of International Stroke Trial-3 (IST-3)[J]. Stroke,2012,43:1691-1694.
16 Konrad C,Muller GA,Langer C,et al. Plasma homocysteine,MTHFR C677T,CBS 844ins68bp,and MTHFD1 G1958A polymorphisms in spontaneous cervical artery dissections[J]. J Neurol,2004,251:1242-1248.
17 馬濤. 腦梗死與亞甲基四氫葉酸還原酶基因多態(tài)性的關(guān)系[J]. 臨床醫(yī)學(xué),2007,27:82-83.
18 Harbuzova V,Polonikov OV,Stroi DO,et al. [Analysis of the effect of N5,N10-methylenetetrahydrofolate reductase gene C(677)-->T polymorphism on the ischemic stroke development in persons with various risk factors][J]. Fiziol Zh,2014,60:18-24.
19 Li Z,Sun L,Zhang H,et al. Elevated plasma homocysteine was associated with hemorrhagic and ischemic stroke,but methylenetetrahydrofolate reductase gene C677T polymorphism was a risk factor for thrombotic stroke:a Multicenter Case-Control Study in China[J]. Stroke,2003,34:2085-2090.
20 Tasdemir S,Erdem HB,Sahin I,et al. Correlation with Platelet Parameters and Genetic Markers of Thrombophilia Panel (Factor II g. 20210G>A,F(xiàn)actor V Leiden,MTHFR (C677T,A1298C),PAI-1,beta-Fibrinogen,F(xiàn)actor XIIIA (V34L),Glycoprotein IIIa(L33P)) in Ischemic Strokes[J]. Neuromolecular Med,2016,18:170-176.
21 Cardon LR,Bell JI. Association study designs for complex diseases[J]. Nat Rev Genet,2001,2:91-99.
【點睛】本研究證實了缺血性卒中患者血漿Hcy水平偏高,MTHFR C667T基因突變、葉酸和VitB12水平降低是血漿Hcy水平升高的影響因素,而MTHFR C667T基因突變與缺血性卒中無關(guān)。