任 明,保積英,許博林,杜 娟,何 媛,Aqib Bilal
(1.青海大學附屬醫(yī)院心血管內科,西寧 810001;2.青海省人民醫(yī)院心血管內科,西寧 810007;3.青海大學醫(yī)學院,西寧 810001;4.青海大學,西寧 810016)
病態(tài)竇房結綜合征(Sick Sinus Syndrome, SSS)病因及機制目前尚不完全明確,可能與竇房結細胞受損、竇房結內各種離子通道改變、竇房結組織重構等因素有關[1,2]。目前較多文獻認為原發(fā)性心電異常發(fā)病機制主要是由其編碼的離子通道的基因突變引起的,被稱為“離子通道病”[3]。有研究指出,部分SSS的發(fā)生機制也與基因突變有關[1,4,5]。趙允梓等人認為蛋白激酶A錨定蛋白(A-kinase anchoring proteins,AKAPs)家族中的AKAP10基因與心臟傳導系統關系密切[6],并且指出AKAP10中兩個單核苷酸多態(tài)性位點(rs203462和rs4925060)與竇性停搏密切相關。SSS的基因多態(tài)性研究為該病的診治提供了新思路,有研究認為AKAP10通過調節(jié)心肌細胞對膽堿能迷走神經的敏感性來調節(jié)心率[7]。目前國內對SSS患者基因多態(tài)性的研究僅限漢族人群。青海地區(qū)世居藏族的迷走神經張力略高,致成人心率偏慢[8],為了解青海地區(qū)漢藏族SSS的發(fā)病與AKAP10基因多態(tài)性的關系及藏族人發(fā)生SSS與漢族之間有無差異性,本研究選取青海地區(qū)漢族、藏族SSS患者及健康對照人群進行對照研究?,F將有關研究情況報告如下。
收集青海地區(qū)2018年1月至2019年12月來青海大學附屬醫(yī)院和青海省心腦血管病專科醫(yī)院就診的符合入選標準的人員為研究對象:漢族SSS患者60例,平均年齡62.28±9.58歲,男性31例,女性29例;藏族SSS患者35例,平均年齡64.94±7.24歲,男性20例,女性15例。并將同期來兩院體檢的漢、藏族健康者納入對照組,其中藏族47例,平均年齡58.70±14.49歲,男性18例,女性29例;漢族48例,平均年齡59.67±12.33歲,男性21例,女性27例,各組間年齡、性別比較均無差異(P>0.05),具有可比性。所有患者或家屬簽署了知情同意書。本研究經青海大學附屬醫(yī)院倫理委員會審核通過。
1.2.1 診斷標準選擇
入選標準參照《內科學》(第九版)標準:所有研究對象心電圖須符合以下條件之一:1)非藥物引起的持續(xù)而顯著的竇性心動過緩(50次/分),發(fā)作無明顯誘因,和臨床癥狀相關;2)竇性停搏或竇性靜止與竇房阻滯;3)竇房傳導阻滯與房室傳導阻滯并存;4)心動過緩-心動過速綜合征交替發(fā)作;5)既往診斷SSS患者并行起搏器植入治療。
排除標準:伴有影響心臟傳導功能的器質性心臟病(如風濕性心臟病、急性下壁心肌梗死病和先天性心臟病等)患者。
1.2.2 一般資料收集
記錄入選研究對象的年齡、性別、身高、體重,同時采集清晨空腹狀態(tài)下4 mL外周靜脈血,檢測總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、尿素氮(BUN)等生化指標;根據體表心電圖及24小時心電監(jiān)護記錄判斷是否合并心房顫動及左束支傳導阻滯。
1.2.3 實驗步驟設計
取抗凝外周靜脈血2 mL→提取基因組DNA→用PCR擴增目的基因→做PCR產物純化→制備電泳樣品→做序列測定、分析。
1.2.4 實驗過程設定
1.2.4.1 SNaPshot PCR引物設計與擴增、純化
SNaPshot PCR引物見表1。
表1 SNaPshot PCR引物
擴增:使用金牌綠酶 Mix進行擴增,加入金牌綠酶Mix 45 μL、上游Primer(10P)2 μL、下游 Primer(10P)2 μL、gDNA 1 μL。
PCR反應條件:98 ℃預變性120 S;98 ℃變性10 S;60 ℃退火20 S;72 ℃延伸10 S,共35個循環(huán);72 ℃延伸60 S后置4 ℃環(huán)境保存。
純化:在15 μL PCR產物中加入5USAP和2UExoI,震蕩混勻,置37 ℃環(huán)境保溫1 h,然后置75 ℃保溫15 min以滅活SAP、ExoI酶。
1.2.4.2 SNaPshot 延伸反應
取經過處理的PCR混合液各3 μL,加入5 μL SNapshot Reaction Mix、1 μL混合引物、1 μL DDH2O混合。
單核苷酸延伸:96 ℃變性10 S,50 ℃退火5 S;60 ℃延伸30 S,共25個循環(huán)。置4 ℃環(huán)境保存。
電泳樣品制備:加入上述SNaPshot 0.5 μL、高度去離子甲酰胺9.25 μL、GS-120 LIZ 0.25 μL,95 ℃變性5 min,迅速冰冷4 min。
1.2.4.3 序列測定、分析
光譜校正:將Hi-Di甲酰胺350 μL、Matrix標準品50 μL混合,95 ℃變性5 min→迅速冰冷5 min,平分2管,每管200 μL。分裝至上機板后對3730XL DNA Analyzer進行光譜校正。
毛細管電泳檢測及數據分析:使用3730XL DNA Analyzer儀對制備好的樣品進行毛細管電泳并搜集信號。環(huán)境溫度:18 ℃~25 ℃,毛細管長度:50 cm,加熱爐溫度:60 ℃,運行電壓:15 KV。使用GeneMapper V4.0軟件分析實驗數據,結果使用Sanger軟件測序校正。
1.2.5 統計學處理
比較各組研究對象一般臨床資料的差異,分析結果顯示:部分組間合并房顫差異有統計學意義;BMI、TC、LDL及BUN水平在各組間均無統計學差異(P>0.05),其中,兩兩比較分析結果顯示:1)漢族SSS組與漢族對照組:合并房顫的組間差異具有統計學意義(P<0.05);2)藏族SSS組與藏族對照組:合并房顫的組間差異具有統計學意義(P<0.05);3)漢族對照組與藏族對照組間均無統計學意義(P>0.05)。見表2~3。
表2 各組一般資料
表3 各組一般資料(%)
對各組rs203462基因型行遺傳平衡的Hardy-Weinberg檢驗,分析結果顯示:藏族SSS組:χ2=1.033,P>0.05;藏族健康對照組:χ2=2.343,P>0.05;漢族SSS組:χ2=1.285,P>0.05;漢族健康對照組:χ2=0.486,P>0.05,藏、漢族SSS組、正常組的研究對象均符合Hardy-Weinberg平衡定律,表明入選人群符合遺傳平衡,具有代表性。
各組rs4925060基因型行遺傳平衡的Hardy-Weinberg檢驗,分析結果顯示:藏族SSS組:χ2=0.990,P>0.05;藏族健康對照組:χ2=0.535,P>0.05;漢族SSS組:χ2=0.413,P>0.05;漢族健康對照組:χ2=0.326,P>0.05,藏、漢族SSS組、正常組的研究對象均符合Hardy-Weinberg平衡定律,表明入選人群符合遺傳平衡定律,具有代表性。
分別比較漢、藏族SSS組與對照組在兩個位點rs203462和rs4925060的CC、CT、TT基因型及C、T等位基因頻率,CC、CG、GG各基因型及C、G等位基因頻率的差異用χ2檢驗,分析結果顯示,rs203462位點:1)漢族SSS組與藏族SSS組基因型及等位基因的頻率的差異無統計學意義(P>0.05);2)藏族SSS組與藏族對照組基因型及等位基因的頻率的差異有統計學意義(P<0.05);3)漢族SSS組與漢族對照組基因型及等位基因頻率的差異無統計學意義。rs4925060位點:1)漢族SSS組與藏族SSS組基因型及等位基因的頻率的差異均無統計學意義;2)藏族SSS組與藏族對照組基因型及等位基因的頻率的差異均無統計學意義;3)漢族SSS組與漢族對照組基因型及等位基因頻率的差異亦無統計學意義。見表4~5。
表4 漢族和藏族SSS rs203462基因型和等位基因(%)
表5 漢族和藏族SSS rs4925060基因型和等位基因(%)
心律失常是當今各個國家死亡的主要原因之一,每年有40萬到46萬美國人死于心律失常引起的猝死[7]。對于SSS的發(fā)病率報道不一,從22%~45%不等[9]。目前關于SSS遺傳學方面的發(fā)病機制已成為研究熱點,國內外學者在動物及人體研究中發(fā)現遺傳基因的突變是導致SSS的主要因素之一[10-15],如Klotho基因G395A位點多態(tài)性與SSS發(fā)病相關。AKAPs屬于與蛋白質激酶A(PKA)結合的支架蛋白家族,在交感系統興奮的情況下,活化的 PKA可以磷酸化一系列參與調節(jié)電活動性和收縮性的蛋白質,AKAPs是其中一員,參與調節(jié) cAMP/PKA的活性和細胞內的Ca2+信號,進一步調節(jié)心臟的功能。趙允梓等人[6]證實AKAP10中兩個單核苷酸多態(tài)性位點rs203462和rs4925060與竇性停搏相關。我們的研究結果提示,AKAP10中rs203462位點在藏族SSS組及對照組中具有顯著差異,T等位基因的頻率明顯高于藏族健康對照組,攜帶T等位基因可能會增加SSS的易感性。Kammerer等人發(fā)現,1936A→G AKAP10轉換(rs203462),即第646位氨基酸由異亮氨酸(Ile)變?yōu)槔i氨酸(Val),進而改變AKAP10與 PKA 調節(jié)亞單位 RI alpha (PKA-RIα) 的結合,進而對心臟離子通道或交換器的磷酸化狀態(tài)產生顯著影響,導致心臟功能障礙[16]。有研究認為,1936A→G,這種轉變與心率變異性和長QT間期有關,同時與心律失常、血壓變化也有關[9,17,18]。研究者發(fā)現AKAP10的I646V(A to G)多態(tài)性與老年人群心電圖中PR間期的變化有關,并且報道了老年人群中的純合子纈氨酸變異體的PR間期明顯低于異亮氨酸純合子個體的PR間期。在AKAP10突變的老鼠模型中,用ECG記錄發(fā)現竇性心動過緩(P-P間期延長)和房室傳導減慢(P-R間期延長)兩種緩慢型的心律失常[19],并證實了這種突變與膽堿能迷走神經敏感性增高有關。以上研究結果均說明rs203462變異與SSS的發(fā)生有顯著關系,與我們的研究結果一致。藏族人群本身迷走神經活性高致心率偏慢,再加上研究證實AKAP10突變體具有更強的壓力感受反射性,所以藏族SSS的發(fā)生可能與這兩者有關。
我們的研究結果顯示,AKAP10基因rs4925060位點的多態(tài)性與漢、藏族SSS的發(fā)病無關。另外我們的研究結果顯示,AKAP10單核苷酸多態(tài)性rs203462和rs4925060位點基因型與等位基因頻率在漢族SSS與藏族SSS間無差異,Tingley等人在研究中發(fā)現AKAP10突變體I646V在改變心率的研究中發(fā)現這種改變不存在種族、性別、年齡等差異[8],這與我們的研究結果一致。
本研究比較漢、藏族SSS組與健康對照組一般臨床資料的差異,比較結果顯示:合并房顫(Af)可能與SSS的患病相關。SSS組較健康對照組更易合并房顫的發(fā)生,有研究發(fā)現在快速起搏構建的Af模型中竇房結功能及竇房傳導功能出現明顯障礙,此外Af還會導致心房及竇房結纖維化最終導致SSS的發(fā)生與發(fā)展[20]。劉賽哲等人明確指出,Af是SSS的主要危險因素[21]。由此可見心房顫動既是SSS的重要危險因素,同時也是常見并發(fā)癥。本研究僅僅統計了SSS合并房顫的情況,兩者之間的因果關系有待進一步研究。
綜上所述,青海地區(qū)漢、藏族間AKAP10單核苷酸多態(tài)性位點rs203462及rs4925060基因多態(tài)性無差異性,但AKAP10基因rs203462T/C多態(tài)性可能與藏族人群的SSS發(fā)生有關,攜帶T等位基因可能會增加藏族人群SSS罹患風險,但與漢族無關。本研究結果為青海地區(qū)提高SSS患者的診治水平提供了新的思路。