李曉峰,高永俊,崔重林,楊 旭,李新毅,王 征
炎癥反應參與了動脈粥樣硬化的發(fā)生及發(fā)展進程[1-2],與缺血性腦卒中(ischemic stroke,IS)的發(fā)生及發(fā)展密切相關[3]。C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)作為一種急性時相炎性蛋白,其血漿濃度與動脈粥樣硬化損傷程度呈正相關[4]。近年來研究報道認為部分CRP基因單核苷酸多態(tài)性(Single nucleotide polymorphism,SNP)不僅與血漿水平關聯(lián)密切[5-6],且可增加IS的發(fā)生及復發(fā)風險[7-9],但結果頗有爭議[10-11]。IS的發(fā)生是由遺傳和環(huán)境因素共同作用的疾病,目前公認高血壓病、糖尿病、肥胖、吸煙、飲酒等環(huán)境因素與80%的腦卒中發(fā)生相關[12]。在這些危險因素中,吸煙、飲酒是血管疾病的主要危險因素[13-15]。然而既往關于CRP與吸煙、飲酒交互作用對腦卒中的影響研究尚少?;诖?,本研究擬通過病例-對照研究,根據既往研究陽性結果及HapMap數據庫,篩選CRP基因2個標簽SNP(rs1130864和rs1800947),探討其基因型、單體型與IS及其亞型發(fā)生的相關性,并進一步探討了SNP與環(huán)境因素交互作用對IS發(fā)生的影響。
1.1 研究對象 本研究采用病例對照研究,IS組病人來源于2010年10月—2011年12月連續(xù)入住北京大學航天臨床醫(yī)學院神經內科病人236例,均為發(fā)病3 d內入選,男158例,女78例,年齡(67.14±9.69)歲。診斷依據全國第四屆腦血管病學術會議修訂標準,均經頭顱CT或核磁共振(MRI)證實,并進行TOAST分型[16],其中大動脈粥樣硬化型腦卒中(large-artery atherosclerosis,LAA)174例,小動脈閉塞性腦卒中或腔隙性腦卒中(small-artery occlusion,SAA)62例。對照組從同期體檢中心選取非IS病人270例,男153例,女117例,年齡(66.79±6.51)歲。排除標準:其他類型腦卒中;近3個月有心、腦及周圍血管疾病史;血液系統(tǒng)疾病、動脈炎、結核、腫瘤、外傷;半個月內有呼吸道、胃腸道等感染史;既往嚴重肝、腎功能疾病或曾接受過器官移植者。
1.2 方法
1.2.1 信息采集 本研究通過本院倫理委員會審查,所有研究對象均簽署知情同意書。采用統(tǒng)一的調查問卷收集臨床資料,包括年齡、性別、身高、體重、冠心病史、糖尿病史、家族史、吸煙史、飲酒史等。
1.2.2 SNP位點篩選 所有研究對象采集清晨空腹靜脈血2 mL,-80 ℃冰箱凍存?zhèn)溆?,采用AxyPrep基因組DNA試劑盒提取白細胞基因組DNA。登錄人類HapMap計劃數據庫(http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov/),選擇SNP genotype data下載China Han Beijing(CHB)數據,并運行Haploview3.0軟件(http://www.broad.mit.edu/mpg/haploview/),在HapMap Format中讀取CHB數據,設置最小等位基因頻率>0.01,以SNPs之間r2>0.8的原則,選擇CRP基因標簽SNP位點rs1130864與rs1800947。
1.2.3 引物設計及基因分型 采用Premier 5.0進行設計引物(上海英俊生物技術公司),基因分型采用PCR-RFLP。PCR反應條件:總體積20 μL,含模板DNA10 ng,1.5UTaq酶,dNTP 0.2 mmol/L,2×PCR緩沖液10 μL,兩種引物上下游引物各1 μL。PCR擴增循環(huán)條件:95 ℃預變性5 min,95 ℃變性30 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸90 s,共25個循環(huán),最后72 ℃延伸7 min。反應結束后,予以3%瓊脂糖凝膠電泳,PCR 擴增結果采用凝膠成像分析系統(tǒng)觀察。PCR產物由限制性內切酶(NEB公司)2 U進行消化,65 ℃溫育1 h,以含溴化乙啶的3%瓊脂糖凝膠電泳鑒定酶切產物。rs1130864擴增段內另有2個酶切位點,測序結果證實此位點發(fā)生C>T置換,此次試驗未發(fā)現(xiàn)TT基因型。rs1800947經PCR 擴增及酶切后證實發(fā)生G>C突變,未發(fā)現(xiàn)CC基因型。詳見表1。
1.3 統(tǒng)計學處理 應用SPSS 13.0軟件進行數據分析。IS組和對照組間比較,計數資料采用χ2檢驗或Fisher 精確檢驗,計量資料比較采用t檢驗。兩組間各SNP基因型分布頻率差異采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗。應用多因素Logistic回歸校正相關危險因素,分析每個SNP基因型、等位基因對IS潛在獨立作用,并對基因-環(huán)境交互作用進行分析。兩組間單體型分布頻率差異采用unPHASED軟件(Version 3.1.4)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 兩組臨床資料比較 除年齡、體質指數(BMI)外,IS組男性、高血壓病、糖尿病、冠心病、家族腦卒中病史、吸煙史、飲酒史率均高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。詳見表2。
表2 兩組臨床資料比較
2.2 CRP基因SNP與IS及其亞型相關性 對照組rs1130864和rs1800947基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡,提示具備人群代表性。兩組間rs1130864基因型、等位基因頻率分布比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。兩組間rs1800947基因型頻率分布差異有統(tǒng)計學意義[IS組:OR=2.205,95%CI(1.251,3.887),P=0.005;LAA組:OR=2.178,95%CI(1.189,3.991),P=0.010;SAA組:OR=2.280,95%CI(1.014,5.127),P=0.042]。兩組間rs1800947等位基因型分布差異有統(tǒng)計學意義[IS組:OR=2.102,95%CI(1.212,3.645 ),P=0.007;LAA組:OR=2.079,95%CI(1.156,3.739),P=0.014]。詳見表3。
表3 SNP與IS及其亞型的相關性分析
2.3 兩組間單體型分布頻率分析 據連鎖不平衡系數>0.5為構建單體型標準,CRP基因rs1130864和rs1800947共構建3種單體型:C-G、T-G、C-C。結果發(fā)現(xiàn),兩組單體型C-C頻率分布比較差異有統(tǒng)計學意義[IS組:OR=2.392,95%CI(1.325,4.320),P=0.007;LAA組:OR=2.355,95%CI(1.260,4.401),P=0.013]。詳見表4。
表4 CRP單體型與IS及其亞型相關性分析
2.4 基因與環(huán)境因素交互作用分析 校正性別(男性)、高血壓病、糖尿病、冠心病、家族腦卒中史后,吸煙病人攜帶rs1800947-GC基因型頻率顯著高于對照組[OR=6.276,95%CI(2.288,17.221),P<0.001],飲酒病人攜帶rs1800947-GC基因型頻率高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義[OR=9.207,95%CI(2.489,34.056),P= 0.001]。詳見表5。
表5 CRP基因rs1800947與環(huán)境交互作用與IS的相關性分析
研究表明,CRP作為一種急性時相炎性因子,與動脈粥樣硬化乃至IS的發(fā)生密切相關[4,17]。血清CRP蛋白水平受遺傳因素的影響[18-19],Martínez-Calatrava等[20]研究發(fā)現(xiàn)CRP基因rs1205、rs1130864、rs1417938、 rs1800947組成的單倍型CCATGCCT和CTATCCTT可解釋2.9%的總血清水平變異。已有證據表明,CRP基因部分SNP可作為IS的獨立危險因素[5-6]。本研究結果顯示,rs1800947基因型頻率分布差異有統(tǒng)計學意義,提示攜帶rs1800947-C等位基因IS組、LAA組的發(fā)生風險分別升高2.102倍、2.079倍,這一結果雖與Ladenvall 等[21]、Gonzlez-Giraldo等[10]不同,但與Morita 等[7]結果一致,其團隊發(fā)現(xiàn)GC基因型可作為日本老年人群IS發(fā)生的獨立危險因素。未發(fā)現(xiàn)rs1130864與IS的發(fā)生風險有關,與Morita等[7]、Kuhlenbaeumer等[9]研究結果一致,但美國Arenillas等[8]的一項隊列研究結果不同,該研究認為rs1130864-T等位基因可作為IS復發(fā)的一個獨立預測因子。本研究分析可能是由于研究方法、地域、種族、樣本量、環(huán)境暴露因素等的差異,導致了爭議結果的產生。本研究以rs1130864與rs1800947之間r2>0.8的原則,進行單體型構建,結果顯示IS組單體型C-C頻率顯著高于對照組,提示單體型C-C趨于整體遺傳,且可作為IS的獨立危險因素,與Morita等[7]得出的結論一致,可能是由于共為亞洲人群。盡管本研究并非首例報道CRP基因SNP與IS的相關性研究,但基于既往研究結果不一致,從這項研究中獲得的結果對于理解IS的機制是必要的,特別是對于CRP基因SNP與環(huán)境交互作用導致的IS易感性。
IS是由多種基因和環(huán)境因素共同作用的結果[22],推測CRP基因SNP(rs1800947)與環(huán)境因素(吸煙、飲酒)在IS發(fā)生過程中存在顯著的交互作用。通過多元Logistic回歸發(fā)現(xiàn)吸煙者攜帶rs1800947 GC 基因型IS發(fā)病率顯著升高,這一結論與Wu等[23]結論相似,其團隊曾采用基因廣義的多因素降維法和多元Logistic回歸,發(fā)現(xiàn)CRP基因rs2794521和吸煙存在顯著交互作用,吸煙者攜帶rs2794521-AA基因型較rs2794521-AG或GG基因型IS的發(fā)生風險顯著升高。吸煙是動脈粥樣硬化乃至IS的獨立的危險因素之一,其可能損害血管內皮細胞,減少血管舒張因子,上調縮血管物質,并刺激肝細胞合成 CRP,二者可協(xié)同促進動脈粥樣硬化及血栓形成[24-25]。同時本研究發(fā)現(xiàn),大量飲酒者攜帶rs1800947-GC基因型IS發(fā)病率顯著升高,差異有統(tǒng)計學意義,提示rs1800947-GC基因型與飲酒在IS的發(fā)生中存在顯著的交互作用。大量飲酒不僅引發(fā)血糖和血脂的代謝紊亂促進動脈硬化的發(fā)生發(fā)展,還可促進白細胞介素-6(IL-6)釋放,誘導肝臟產生急性時相蛋白CRP,通過改變血液凝固和纖維蛋白溶解等機制而增加 IS 的易患性。
本研究中亦存在一定的局限性。首先,采用病例對照研究,樣本量偏小,不可避免地存在該研究類型局限性,需要謹慎分析結果,尚需進一步進行大樣本前瞻性研究去證實;僅篩選了CRP基因兩個突變頻率較高的SNP,在以后研究中可考慮納入更多的標簽SNP。
rs1130864與IS的發(fā)生風險無關,CRP基因rs1800947-GC基因型、單體型C-C與IS的發(fā)生風險密切相關,可能是影響IS發(fā)生的獨立危險因素。CRP基因rs1800947-GC基因型與吸煙、飲酒存在IS發(fā)生過程中顯著的交互作用。