張倩輝,謝悅陶,黨 懿,苑可心,劉月欣,李樹仁
(河北省人民醫(yī)院心血管內(nèi)科,石家莊 050000)
冠心病是受到環(huán)境因素和遺傳因素互相作用的發(fā)病機制十分復雜的多基因疾病。近年來,遺傳學研究認為不同個體對環(huán)境的反應存在差異,這種差異與單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)有關,造成疾病易感性在個體分布存在差異[1-2]。白細胞介素-17(interleukin-17,IL-17)是主要由 Th17 細胞分泌的炎癥因子,作為強效促炎因子,與受體結合后,通過參與變態(tài)反應達到調(diào)節(jié)組織局部炎性反應,如誘導促炎因子[白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、腫瘤壞死因子(TNF)及基質金屬蛋白酶-3 (MMP-3)]等促進組織炎癥發(fā)生。IL-17家族包括 IL-17A、IL-17B和IL-17C等6個亞型,其中IL-17A最具代表性。研究發(fā)現(xiàn)冠心病患者外周血IL-17A水平高于健康人,且與血脂代謝及動脈粥樣硬化形成密切相關[3-4]。已有大量研究發(fā)現(xiàn)IL-17A基因多態(tài)性與多種炎性疾病相關,如炎癥性腸病[5]、類風濕性關節(jié)炎[6]和病毒性細支氣管炎[7],但IL-17A基因多態(tài)性與冠心病及血脂、炎癥因子的相關性研究較少。本研究通過觀察IL-17A rs8193036位點基因多態(tài)性與冠心病患者的血脂和炎癥因子的關聯(lián),以期為開展特定人群疾病的預防及個體化治療、預防冠心病的發(fā)生、發(fā)展提供參考。
1.1一般資料 共納入2013年4月至2016年12月在本院就診的冠心病患者241例為冠心病組,入選標準[8]:(1)冠狀動脈造影檢查提示心、外膜主要血管(左冠狀動脈主干、右冠狀動脈、左前降支、回旋支)中有任意一支直徑狹窄程度大于50%;(2)運動負荷試驗提示ST段壓低大于或等于1 mm,持續(xù)時間超過2 min;(3)典型心肌梗死癥狀+心電圖變化+心肌損傷標志物升高或既往有心肌梗死病史、接受過血運重建治療;(4)核素負荷試驗提示陽性或者負荷超聲心動圖提示陽性。冠心病組中男136例,女105例;年齡65~73歲,平均(68.2±3.9)歲;體質量指數(shù)(22.6±2.1)kg/m2;高中以下學歷101例,高中或高中以上學歷140例;未婚或喪偶56例,已婚 185例;單支血管病變96例,2支血管病變81例,3支及以上血管病變64例;急性冠狀動脈綜合征76例,慢性心血管疾病98例,冠心病高危人群67例;左心室射血分數(shù)(EF)≥40% 102例,EF<40% 139例。另取本院同期健康體檢者68例為對照組,其中男39例,女29例;年齡67~72歲,平均(67.9±2.7)歲;體質量指數(shù)(23.0±0.9)kg/m2;高中以下學歷30例,高中或高中以上學歷38例;未婚或喪偶15例,已婚53例。兩組受試者的性別、年齡、體質量指數(shù)、受教育程度及婚姻狀況等基線資料差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本課題經(jīng)本院倫理委員會同意,所有受試者均簽署知情同意書。
1.2排除標準 合并糖尿病、甲狀腺疾病、家族性高膽固醇血癥、腎臟疾病、肝臟疾病者;合并嚴重的腦、肝、肺和腎功能障礙者;存在血緣關系者。
1.3檢測指標
1.3.1IL-17基因啟動子rs8193036基因型 收集所有受試者的空腹外周血5 mL,抗凝、離心分離血漿,用全血基因組DNA抽提試劑盒(上海生工生物工程有限公司)提取全血基因組DNA,用PCR-RFLP檢測IL-17A基因啟動子rs8193036位點多態(tài)性,引物序列上游5′-CGC TAA CTCCTT CTC TCT TTC C-3′,下游 5′-CTG CAT GCT ACCAAG CAA CT-3′。參考 Takara 高保真性PCR擴增基因組DNA,PCR反應體系:10×緩沖液5 μL,12.5 mmol/L dNTP 4 μL,引物20 pmol,模板DNA 0.2 g,耐熱DNA聚合酶4 μL,去離子水加至50 μL。擴增反應循環(huán)參數(shù):94 ℃預變性3 min,94 ℃變性30 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,34個循環(huán),72 ℃延伸7 min,4 ℃保存,采用DNA測序儀檢測。
1.3.2血脂 采用酶法和乳膠比濁法檢測外周血血清總膽固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)。檢測儀器為日立7080全自動生化分析儀,血脂測定試劑盒由利德曼公司提供。
1.3.3炎癥因子 采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法檢測IL-17、IL-6和TNF-α,IL-17A試劑盒購于Santa Cruz公司,其余試劑盒購于南京森貝伽生物科技有限公司,嚴格根據(jù)說明書要求操作,采用BIOBASE-EL10A酶標儀檢測(山東博科)。
2.1IL-17A啟動子rs8193036位點的基因型與等位基因頻率分布 與對照組相比,冠心病組IL-17A啟動子rs8193036 位點基因型 CC、CT和TT 分布差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),冠心病組 C 等位基因頻率顯著高于對照組(P<0.05),見表1。
表1 IL-17A啟動子rs8193036位點的基因型與等位基因頻率分布[n(%)]
表2 冠心病組IL-17各基因型間血脂水平的比較
表3 冠心病組IL-17各基因型間炎癥因子水平的比較
2.2冠心病組IL-17各基因型間血脂水平的比較 與冠心病組的CT+TT基因型比,冠心病組CC基因型的TG水平顯著增高(P<0.05),HDL-C水平顯著降低(P<0.05),TC和LDL-C水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。
2.3冠心病組IL-17各基因型間炎癥因子水平的比較 與冠心病組CT+TT基因型比較,冠心病組CC基因型的IL-17A、IL-6、IL-8和TNF-α水平顯著升高(P<0.05),見表3。
冠心病是由多種因素和多個基因共同作用,以炎性反應損傷為主要特征的血管性疾病。除了年齡、吸煙、高血壓、血脂異常等冠心病危險因素外,基因多態(tài)性在冠心病的發(fā)生和發(fā)展中的作用開始受到關注。本研究結果顯示,對照組和冠心病組均存在3種IL-17A基因啟動子rs8193036位點的基因型,即CC、CT和TT,但與對照組比較,冠心病組的上述3個基因型分布存在差異,C等位基因攜帶者發(fā)生冠心病的概率約為普通人的2.315倍。本文結果與國內(nèi)外相關研究結果一致,提示IL-17啟動子rs8193036基因多態(tài)性可能與冠狀動脈粥樣硬化形成相關[9-10],但其與動脈粥樣硬化形成的具體機制仍不清楚。
血管內(nèi)皮損傷和炎性反應在冠心病的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。炎癥可導致血管內(nèi)皮損傷、影響脂質代謝、促進脂質沉積,血管局部長期的慢性炎癥是動脈粥樣硬化形成的主要原因。CC基因型冠心病患者血清IL-17A的水平顯著高于CT+TT基因型,同時伴隨TG水平升高及HDL-C水平降低,IL-6、IL-8和TNF-α等促炎因子水平升高,該結果進一步驗證了前文提到的IL-17具有調(diào)節(jié)或誘導組織局部炎性反應,參與促進動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展的作用。既往研究發(fā)現(xiàn)IL-17A可通過核因子-κB(NF-κB)和p38/ERK MAKP信號通路上調(diào)脂肪酸結合蛋白aP2,進而促進動脈粥樣硬化的進展[11]。以上結果進一步提示IL-17A啟動子rs8193036位點改變對冠心病事件發(fā)生可能存在預測價值,因為既往研究[12]顯示外源性IL-17A的干預導致斑塊脂質含量增加、壞死核心占斑塊面積增加;此外血脂水平異常及炎癥因子增高均可通過影響斑塊的不穩(wěn)定性,從而影響冠心病的發(fā)生、發(fā)展及預后。
冠心病是復雜的多基因遺傳疾病,其發(fā)生和發(fā)展是基因之間及基因環(huán)境之間的合力結果。不同區(qū)域、種族人群的遺傳特征可能也存在差異。如本課題納入的病例均為本省常住居民,IL-17A(rs2275913)基因多態(tài)性不能肯定地作為冠心病的分子遺傳學標志,如BAO等[13]開展的Meta分析未得到IL-17A基因啟動子rs8193036基因多態(tài)性與亞洲冠心病人群的易感關系,因此仍有必要擴大樣本進行驗證。IL-17A既然與冠心病的關系非常緊密,某些功能區(qū)域如啟動子區(qū)、編碼區(qū)、5′非翻譯區(qū)(5′UTR)和3′非翻譯區(qū)(3′UTR)等如果存在多態(tài)位點,都可影響基因結構,改變基因表達及功能[14],因此IL-17A(rs2275913)的研究僅是IL-17A基因多態(tài)性與冠心病關聯(lián)的冰山一角,進一步的研究將分析IL-17A更多位點。
綜上所述,IL-17A基因啟動子rs8193036多態(tài)性與冠心病的發(fā)病有相關性,其中C等位基因是冠心病重要的遺傳標記,IL-17A基因啟動子rs8193036多態(tài)性可能通過影響血脂及炎癥因子水平而影響冠心病的發(fā)生和發(fā)展。
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