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        NADPH氧化酶p22phox亞基C242T基因多態(tài)性與中國(guó)朝鮮族2型糖尿病患者下肢動(dòng)脈硬化的相關(guān)性

        2018-08-15 05:45:50金光明樸蓮善
        實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志 2018年15期
        關(guān)鍵詞:純合子亞基氧化酶

        金光明 樸蓮善

        延邊大學(xué)附屬醫(yī)院1醫(yī)學(xué)影像二科,2內(nèi)分泌科(吉林延吉 133000)

        下肢動(dòng)脈硬化(lower limb arteriosclerosise,LLAS)是2型糖尿?。═ype 2 diabetes mellitus,T2DM)最常見(jiàn)的大血管并發(fā)癥之一,據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道[1],T2DM患者并發(fā)LLAS發(fā)生率達(dá)22%~46%,糖尿病病程5年、5~10年和10年以上者,LLAS發(fā)病率分別是22.6%、23%和66.7%[2]。臨床上一旦出現(xiàn)下肢動(dòng)脈缺血的癥狀如間歇性跛行、靜息痛、缺血性壞疽等,治療相當(dāng)困難,尤其是動(dòng)脈硬化(ar?teriosclerosise,AS)和 硬化 斑 塊(arteriosclerosise plaques,ASP)形成引起動(dòng)脈狹窄、閉塞,會(huì)導(dǎo)致下肢的缺血、缺氧,繼而引發(fā)下肢壞疽、壞死,這是T2DM患者截肢致殘,甚至死亡的主要原因,對(duì)人類健康危害極大。因此,對(duì)LLAS進(jìn)行早期診斷、早期治療尤為重要。本課題組經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)現(xiàn),NADPH氧化酶p22phox亞基C242T基因多態(tài)性與T2DM患者頸動(dòng)脈硬化、糖尿病腎病及糖尿病視網(wǎng)膜病變這些大血管及微血管病變存在相關(guān)性,但對(duì)于其與LLAS的關(guān)聯(lián)仍有待于研究。延邊地區(qū)是我國(guó)最大的朝鮮族聚集地,而邊疆地區(qū)少數(shù)民族的健康問(wèn)題一直是黨和國(guó)家關(guān)心的問(wèn)題,因此在本實(shí)驗(yàn)中,探討了NADPH氧化酶p22phox亞基基因多態(tài)性在中國(guó)延邊地區(qū)朝鮮族T2DM患者中的分布情況,分析該位點(diǎn)的基因多態(tài)性與朝鮮族T2DM患者發(fā)生的關(guān)系,旨在從基因水平上對(duì)LLAS的發(fā)病進(jìn)行早期預(yù)防、早期治療,達(dá)到造福邊疆地區(qū)少數(shù)民族患者的目的。

        1 對(duì)象與方法

        1.1 對(duì)象選取本院住院的朝鮮族T2DM患者298例,其中男170例、女128例,平均年齡(52.56±10.49)歲。T2DM診斷依據(jù)1999年WHO診斷標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)彩色多普勒超聲結(jié)果共篩選出AS患者254例,其中無(wú)斑塊(ASNP)患者191例,有斑塊(ASP)患者63例。

        1.2 方法

        1.2.1 臨床資料采集記錄受試者年齡、性別、血壓、病程、體質(zhì)指數(shù)、吸煙、飲酒與否和實(shí)驗(yàn)室檢查數(shù)據(jù),包括空腹血糖(fasting blood glucose,F(xiàn)BG)、甘油三酯(triglyceddes,TG)、總膽固醇(total choles?terol,TC)等。計(jì)算體質(zhì)指數(shù)(BMI)=體質(zhì)量(kg)/[身高(m)]2。

        1.2.2 彩色多普勒超聲檢查選擇西門子公司S 2000型多功能彩色多普勒超聲診斷儀,探頭頻率為5~7.5 MHz。受檢者檢查前靜坐或平臥10 min以上,檢查前1 h禁止抽煙、飲酒等。選用動(dòng)脈血管條件模板,取樣容積3~5 mm,探頭置于血管縱切面中央,聲速與血流夾角<60°。掃查股總動(dòng)脈、股淺動(dòng)脈時(shí)受檢者取仰臥位,掃查腘動(dòng)脈時(shí)取俯臥位,囑患者雙下肢伸直,稍分開(kāi)。檢查時(shí)注意兩側(cè)對(duì)比,利用二維超聲顯示下肢動(dòng)脈縱切面的圖像,將探頭輕輕沿血管走行滑行掃查,測(cè)量?jī)?nèi)-中膜厚度(intima?media thickness,IMT),以IMT ≥ 1 mm作為AS診斷標(biāo)準(zhǔn),以IMT≥ 1.5 mm為ASP形成標(biāo)準(zhǔn)[3]。見(jiàn)圖1。

        1.2.3 DNA提取和基因型檢測(cè)應(yīng)用DNA Purifi?cation Kit提取DNA,具體材料為Promega公司提供的Wizard?Genomic。上游引物為:5′?TGCTTGTG?GGTAAACCAAGGCCGGTG?3′,下游引物為:5′?AA?CACTGAGGTAAGTGGGGGTGGCTCCTGT?3′。之后取PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行酶切反應(yīng),將反應(yīng)后消化片段在2.5%瓊脂糖凝膠上電泳,所得條帶經(jīng)紫外燈拍照,判定結(jié)果后記錄。

        圖1 AS和ASP彩色多普勒超聲對(duì)比圖Fig.1 Contrast image of AS and ASP in color Doppler ultrasonography

        1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較。等位基因和基因型頻率采用直接計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì),χ2檢驗(yàn)評(píng)估C、T等位基因的Hardy?Weinberg平衡偏離度。Logistic回歸分析評(píng)估NADPH氧化酶p22phox亞基242位點(diǎn)基因突變和其他危險(xiǎn)因素與ASP相關(guān)性。P<0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 NADPH氧化酶p22phox亞基242位點(diǎn)基因型結(jié)果NADPH氧化酶p22phox亞基基因PCR擴(kuò)增產(chǎn)物片段大小為348 bp,應(yīng)用限制性內(nèi)切酶RSA I酶切后,可見(jiàn)3種基因型,出現(xiàn)348 bp一條帶的為CC純合子基因型,出現(xiàn)348 bp、160 bp、188 bp三條帶的為雜合子CT基因型,出現(xiàn)160 bp、188 bp兩條帶的為TT純合子基因型。見(jiàn)圖2。

        圖2 NADPH氧化酶p22phox亞基242位點(diǎn)基因型凝膠電泳圖Fig.2 NADPH oxidase subunit p22phox gene 242 genotype detected by DNA 2.5%agarose gel electrophoresis

        2.2 ASNP組和ASP組基因多態(tài)性分布的比較NADPH氧化酶p22phox亞基242位點(diǎn)純合子CC基因頻率與雜合子CT及純合子TT基因進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=3.928,P<0.05),見(jiàn)表1。

        表1 ASNP組和ASP組NADPH氧化酶p22phox亞基242位點(diǎn)CC基因型和CT+TT基因型分布比較Tab.1 The frequencies of p22phox242 genotypes and alleles in ASNP group and ASP group

        2.3 一般臨床資料比較ASP組SBP(mmHg)顯著高于ASNP組[(166.53 ± 15.74)vs.(154.86 ± 15.16)]mmHg(P< 0.05),在是否吸煙方面,ASP組吸煙人數(shù)比例明顯高于ASNP組(P<0.05),但在DBP、年齡、性別、病程、BMI、FBG和血脂方面無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

        表2 ASNP組和ASP組臨床資料比較Tab.2 Comparison of clinical data between ASNP Group and ASP Group±s

        表2 ASNP組和ASP組臨床資料比較Tab.2 Comparison of clinical data between ASNP Group and ASP Group±s

        注:BMI,體質(zhì)指數(shù);SBP,收縮壓;DBP,舒張壓;FBG,空腹血糖;TC,膽固醇;TG,甘油三酯;LDL,低密度脂蛋白;Cr,肌酐;*P<0.05

        項(xiàng)目年齡(歲)男性[例(%)]女性[例(%)]吸煙[例(%)]飲酒[例(%)]病程(年)BMI(kg/m2)SBP(mmHg)DBP(mmHg)FBG(mmol/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)LDL(mmol/L)Cr(mmol/L)ASNP(n=191)52.13±10.19 101(52.8)90(47.2)63(33.0)119(62.5)15.76±2.29 24.15±5.01 154.86±15.16 97.35±10.18 10.81±1.43 4.29±1.56 1.48±0.85 2.77±0.39 57.48±38.11 ASP(n=63)54.29±10.11 34(55.4)29(44.6)50(79.4)38(60.9)15.83±2.62 24.11±4.92 166.53±15.74*99.56±10.22 11.60±1.39 4.38±1.40 1.53±0.91 2.75±0.76 55.41±40.06

        2.4 ASP危險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析將AS患者視為一個(gè)隊(duì)列人群,以是否合并ASP為自變量,年齡、性別、病程、吸煙、飲酒、BMI、SBP、DBP、FBG、TC、TG以及是否存在C242T突變?yōu)橐蜃兞浚M(jìn)行l(wèi)ogistic回歸。表3結(jié)果顯示,病程和吸煙是ASP的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,而C等位基因突變是ASP的風(fēng)險(xiǎn)因素,存在C突變的T2DM患者合并ASP風(fēng)險(xiǎn)增高58%。見(jiàn)表3。

        表3 ASP危險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析Tab.3 Logistic regression analysis of risk Factors of ASP

        3 討論

        T2DM患者主要表現(xiàn)為糖代謝與脂代謝的雙重紊亂,其高血糖和高血脂狀態(tài)狀態(tài)會(huì)造成血管內(nèi)血小板聚集,血液黏滯度增高,動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生缺血缺氧,最終導(dǎo)致血管屏障功能受損[4],在彩超上主要表現(xiàn)為動(dòng)脈IMT彌漫性增厚形成AS,嚴(yán)重者形成ASP,繼而造成管腔狹窄、甚至閉塞。

        NADPH氧化酶的主要成分是細(xì)胞色素b558,它的輕鏈22 kD多肽(p22phox)被證實(shí)與酶活性密切關(guān)聯(lián),研究發(fā)現(xiàn)其可以大量生成氧自由基[5],氧自由基引起的氧化應(yīng)激是血管病變發(fā)病的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)[6]。NADPH氧化酶p22phox亞基242位點(diǎn)的基因突變導(dǎo)致組氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?,這會(huì)產(chǎn)生大量血管內(nèi)皮活性氧ROS[7];ROS一方面促進(jìn)動(dòng)脈血管基底膜剝脫,造成動(dòng)脈血管足突細(xì)胞死亡[8],另一方面,它還可以阻止動(dòng)脈血管基質(zhì)降解,促進(jìn)AS甚至ASP的形成,這主要是通過(guò)促使動(dòng)脈血管細(xì)胞分泌血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)來(lái)完成的。NADPH氧化酶p22phox亞基242位點(diǎn)基因突變?cè)斐葾S的另外一個(gè)原因就是降低了NADPH氧化酶的活性,導(dǎo)致動(dòng)脈血管細(xì)胞的凋亡和NO的合成減少,引起動(dòng)脈血管痙攣、血小板聚集,斑塊形成[9-10]。

        種族和生活環(huán)境的差異被認(rèn)為與疾病差異性密切相關(guān),朝鮮族飲食習(xí)慣中鹽分含量高,男性喜飲酒、吸煙,這些均被認(rèn)為是造成T2DM的高風(fēng)險(xiǎn)因素。其具體機(jī)制為煙草中的氧自由基等物質(zhì),會(huì)損傷患者的血管內(nèi)皮,造成血管活性平衡失調(diào),增加患者血管的僵硬度;另外,煙草中某些成分會(huì)導(dǎo)致患者的膽固醇代謝紊亂,引起血管壁膽固醇清除下降,膽固醇不斷堆積于動(dòng)脈壁,加快動(dòng)脈硬化的發(fā)展[11],但在本文中并未得出飲酒與動(dòng)脈硬化相關(guān)的結(jié)論,這可能與酒精在某些程度上具有促進(jìn)循環(huán)的作用相關(guān)。另外,入選樣本數(shù)及入選人群中飲酒人數(shù)較少也可能是另一個(gè)原因。至于病程與ASP之間存在相關(guān)性則更好理解,隨著病程的延長(zhǎng),T2DM患者代謝紊亂日益加重,造成大血管病變是疾病發(fā)生發(fā)展的自然過(guò)程。

        隨著基因研究的迅猛發(fā)展,越來(lái)越多的學(xué)者喜歡從遺傳、基因水平解釋疾病易感性的不同。在本研究結(jié)果顯示,在AS和ASP的患者中,NADPH氧化酶p22phox亞基242位點(diǎn)純合子CC基因頻率與雜合子CT及純合子TT基因頻率相比,差異顯著(P<0.05),這與我們之前研究的該基因多態(tài)性與頸動(dòng)脈、腎動(dòng)脈、視網(wǎng)膜動(dòng)脈及左心室肥厚相關(guān)的結(jié)果是一致的[12-13]。

        通過(guò)本研究,筆者認(rèn)為NADPH氧化酶p22phox亞基C242T基因多態(tài)性與中國(guó)朝鮮族T2DM患者ASP相關(guān),患者中CC純合子基因是較高的危險(xiǎn)因素。檢測(cè)患者基因型對(duì)于篩查高危人群,早發(fā)現(xiàn)、早治療具有重要意義。而CDUS以其價(jià)廉、無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景,但必須要提出的是操作者術(shù)水平是影響檢測(cè)結(jié)果的一個(gè)重要因素,因此應(yīng)提高檢查者技術(shù)水平,按照標(biāo)準(zhǔn)操作流程進(jìn)行檢查。

        由于樣本含量較小時(shí),實(shí)驗(yàn)所得出的肯定性結(jié)論應(yīng)用于臨床中,依據(jù)不夠全面,因此在接下來(lái)的研究中,將不斷增大樣本含量,繼續(xù)研究NADPH氧化酶p22phox亞基C242T基因多態(tài)性與T2DM患者糖代謝、脂質(zhì)代謝等內(nèi)分泌紊亂的相關(guān)性,進(jìn)一步明確該基因多態(tài)性引起T2DM各種并發(fā)癥的機(jī)制。

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