李超 李俊 盛曉生 余晗俏
原發(fā)性高血壓(essential hypertension,EH)是心腦血管疾病的重要危險(xiǎn)因素,具有發(fā)病率高、致殘率高、致死率高等特點(diǎn),但其發(fā)病機(jī)制尚不明確[1]。近年來,越來越多的證據(jù)支持遺傳和環(huán)境因素相互作用參與EH的發(fā)生、發(fā)展[2]。此外,單個(gè)基因的堿基缺失/插入、置換/易位等不同的遺傳變異也與EH的易感性有關(guān)[3-4]。NF-κB是廣泛存在于哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的一種重要轉(zhuǎn)錄因子,調(diào)節(jié)炎癥基因如TNF-α、IL-6啟動(dòng)子區(qū)表達(dá)的調(diào)控[5],參與動(dòng)脈粥樣硬化、關(guān)節(jié)炎、高血壓、腫瘤等多種疾病的病理過程。有研究表明,TNF-α通過NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)發(fā)揮作用,促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥反應(yīng),引起血管收縮,導(dǎo)致血壓升高[6]。NFKB1基因位于人類染色體 4q24,編碼NF-κB亞單位p105與p50,影響NF-κB表達(dá)[7]。NFKB1啟動(dòng)子單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)位點(diǎn)由插入/缺失(-94ins/del-ATTG)組成(rs28362491),可以誘導(dǎo)NFKB1基因的調(diào)節(jié)作用,與各種炎癥性疾病、自身免疫性疾病和癌癥有關(guān)[8],但NFKB1-rs28362491基因多態(tài)性與EH的相關(guān)性及具體分子機(jī)制鮮有報(bào)道。本研究探討NFKB1-rs28362491基因多態(tài)性與EH及TNF-α水平的相關(guān)性,為預(yù)測(cè)EH發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)提供一定的科學(xué)依據(jù),現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。
1.1 對(duì)象 選擇2017年6月至2020年6月就診于金華市人民醫(yī)院EH患者275例(EH組)和血壓正常的健康體檢者138名(NT組)。EH組男154例,女121例,年齡 55~88(64.37±9.82)歲;NT組男81例,女57例,年齡41~73(62.73±5.83)歲,兩組對(duì)象性別、年齡比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn):在未使用抗高血壓藥物的情況下,非同日3次測(cè)量,收縮壓≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒張壓≥90 mmHg;患者既往有高血壓史,目前正在服用抗高血壓藥物,血壓雖<140/90 mmHg,也診斷為高血壓[9]。排除標(biāo)準(zhǔn):患有睡眠呼吸暫停低通氣綜合征、腎實(shí)質(zhì)性高血壓、腎血管性高血壓、原發(fā)性醛固酮增多癥、嗜鉻細(xì)胞瘤或皮質(zhì)醇增多癥,長(zhǎng)期服用激素類、中樞神經(jīng)類、非類固醇類抗炎藥物者。本研究經(jīng)過本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過(批準(zhǔn)文號(hào):IBR-2017005-R),受試者均簽署知情同意書。
1.2 方法
1.2.1 DNA提取 采集所有受試者空腹肘靜脈全血5 ml,置于紫色抗凝管,再按順序編號(hào)放入EP管。按照血液基因組DNA提取試劑盒配套說明書(上海生工生物工程有限公司,批號(hào):B518253-0050,規(guī)格:50 PREPS)進(jìn)行DNA提取。使用美國(guó)Thermo公司Nano Drop 2000C型紫外分光光度計(jì)檢測(cè)DNA濃度和純度,DNA濃度50 ng/L,放入-80℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 NFKB1基因上游啟動(dòng)子區(qū)域-94位點(diǎn)基因型檢測(cè) 設(shè)計(jì)PCR引物,上游引物:5'-TGGGCACAAGTCGTTTATGAT-3';下 游 引 物 :5'-CTGGAGCCGGTAGGGAAG-3',由上海生工生物工程有限公司合成。反應(yīng)條件:模板 DNA 1.5 μl,PCR mix 12.5 μl,上下游引物 0.4 μl,滅菌超純水10.2 μl,將PCR反應(yīng)體系的總體積加至25 μl。反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性10 min,94℃變性 30 s,60 ℃退火 30 s,72 ℃延伸 45 s,共 45個(gè)循環(huán),最后70℃總延伸5 min。2%瓊脂糖凝膠電泳,溴化已錠染色,凝膠成像系統(tǒng)中進(jìn)行曝光成像并拍照。
1.2.3 血清指標(biāo)檢測(cè) 抽取受試者清晨空腹肘靜脈血5 ml,EDTA抗凝管收集,使用ALLEGRAX-15R醫(yī)用低速離心機(jī),1 000 r/min,離心15 min,將血清置于-80℃冰箱保存。采用全自動(dòng)生化分析儀(日本日立,型號(hào):7180)檢測(cè)血清TC、TG、LDL-C、HDL-C水平,試劑盒購(gòu)自美康生物科技股份有限公司,批號(hào)分別為180409101、180319201、180601114、180613115。采用全自動(dòng)酶免分析儀(山東博科生物產(chǎn)業(yè)有限公司,型號(hào):BIOBASE2000)、ELISA法檢測(cè)血清TNF-α水平,試劑盒購(gòu)自北京百奧萊博科技有限公司,批號(hào):ZN2460。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示,組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以百分率表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用二元logistic回歸分析EH的危險(xiǎn)因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 兩組對(duì)象一般資料比較 兩組對(duì)象BMI、吸煙史、飲酒史、LDL-C、TC比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),余指標(biāo)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),見表1。
表1 兩組對(duì)象一般資料比較
2.2 NFKB1基因rs28362491位點(diǎn)電泳及測(cè)序結(jié)果NFKB1基因rs28362491位點(diǎn)其PCR產(chǎn)物長(zhǎng)度為326 bp,經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳鑒定基因型:野生純合(ins/ins,Ⅱ)基因型者,只含240 bp 1個(gè)條帶;雜合突變(ind/del,ID)基因型者,含有281 bp及240 bp 2個(gè)條帶;純合突變(del/del,DD)基因型者,只含281 bp 1個(gè)條帶。見圖1。
圖1 NFKB1基因rs28362491位點(diǎn)酶切產(chǎn)物電泳圖
2.3 兩組對(duì)象基因多態(tài)性分布比較 NFKB1基因rs2836249位點(diǎn)的基因型及等位基因頻率在EH組和NT組的分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律(χ2=1.472、1.185,均P>0.05)。EH組NFKB1基因rs28362491位點(diǎn)DD基因型頻率高于NT組,Ⅱ、ID基因型頻率低于NT組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。兩組D、I等位基因頻率比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。兩組隱性模型(DD比ID+Ⅱ)分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),但兩組顯性模型(ID+DD比Ⅱ)分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表2。
表2 兩組NFKB1基因rs28362491位點(diǎn)基因多態(tài)性分布[例(%)]
2.4 EH危險(xiǎn)因素的logistic回歸分析 將是否患有EH作為因變量,EH相關(guān)危險(xiǎn)因素如年齡、吸煙、飲酒、BMI、糖尿病、TG、TC及NFKB1基因 rs28362491位點(diǎn)DD基因型作為自變量。在校正吸煙、飲酒、BMI、高血壓等因素后,DD基因型仍是EH的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR=1.729,95%CI:1.135~3.926,P<0.05),見表3。
表3 EH危險(xiǎn)因素的logistic回歸分析
2.5 兩組對(duì)象及不同基因型者TNF-α水平比較 ET組血清TNF-α水平為(3.22±0.83)pg/ml,高于NT組的(2.75±0.84)pg/ml,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。DD基因型對(duì)象血清TNF-α水平為(3.51±0.91)pg/ml,高于Ⅱ+ID基因型對(duì)象的(3.24±0.78)pg/ml,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。
EH是常見的慢性疾病之一,中國(guó)18歲及以上的居民發(fā)病率約27.9%,且患病率仍呈升高趨勢(shì)[9]。長(zhǎng)期EH易并發(fā)心、腦、腎等血管疾病,且EH目前無法治愈,已成為影響人類健康的公共衛(wèi)生問題。因此,對(duì)高血壓發(fā)病機(jī)制的研究并制定相應(yīng)的治療對(duì)策是近年來研究熱點(diǎn)[10]。國(guó)內(nèi)外研究證實(shí),炎癥與EH的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸密切相關(guān)[11]。NF-κB是一種重要的多功能核轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,其介導(dǎo)信號(hào)通路是炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)中樞[12]。激活的NF-κB能使下游炎癥相關(guān)因子如TNF-α、IL-8過度表達(dá),一方面,這些炎癥因子誘導(dǎo)血管壁產(chǎn)生炎癥反應(yīng),刺激血管平滑肌細(xì)胞的增殖,進(jìn)而生血管重塑,最終促進(jìn)血壓升[13];另一方面,這些細(xì)胞因子對(duì)NF-κB的正反饋,可進(jìn)一步活化NF-κB,造成持續(xù)或放大的炎癥反應(yīng)來調(diào)節(jié)炎癥因子的表達(dá)[14]。
NF-κB是由 p65(RelA)、c-Rel、RelB、NFKB1(p50/p105)、NFkB2(p52/p100)組成,其中 NFKB1基因編碼的p50蛋白常以p50/p65異源二聚體和p50/p50同源二聚體兩種結(jié)合形式發(fā)揮功能[15],影響NF-κB信號(hào)通道表達(dá)。p50/p65異源二聚體是人體內(nèi)最常見且含量最豐富的二聚體,可通過增加炎癥細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄而具有促炎癥性質(zhì),例如TNF-α和IL-12,而p50/p50同型二聚體通過刺激抗炎細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄具有抗炎作用,例如IL-10[16]。rs28362491位點(diǎn)是NFKB1基因中唯一具有表達(dá)功能的SNP,表現(xiàn)為ATTG堿基的插入/缺失,編碼Ⅱ、ID、DD 3種基因。既往研究表明,在不同人群中,攜帶NFKB1基因rs28362491 D等位基因或DD基因型的攜帶者體更易患慢性炎癥性疾病,如冠心病、腫瘤、系統(tǒng)性紅斑狼瘡[17-18],但與EH相關(guān)性研究不多。本研究探討NFKB1-94ins/del ATTG基因多態(tài)性在EH人群的分布,結(jié)果顯示EH組NFKB1基因rs28362491位點(diǎn)DD基因型和D等位基因分布頻率顯著高于NT組;在校正其它危險(xiǎn)因素后,攜帶DD基因型人群EH發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加1.729倍,提示D等位基因可能是EH發(fā)生的遺傳易感基因,但具體發(fā)病機(jī)制仍不明確。
TNF-α是重要的促炎因子,通過內(nèi)皮功能破壞和平滑肌細(xì)胞增殖,產(chǎn)生的氧自由基可直接使平滑肌收縮或間接使內(nèi)皮依賴性舒張因子失活,增加收縮血管效應(yīng),與高血壓病的發(fā)生、發(fā)展密切[19]。NFKB1作為NF-κB蛋白家族組成部分,與炎癥反應(yīng)介質(zhì)關(guān)系密切。本研究結(jié)果證明,EH組患者血清TNF-α水平明顯高于NT組,此外,NFKB1-94ins/del ATTG DD基因型攜帶者的血清TNF-α水平高于ID基因型和Ⅱ基因型。筆者推測(cè),NFKB1-rs28362491位點(diǎn)ATTG缺失(等位基因D),影響NF-κB轉(zhuǎn)錄效率,p50蛋白合成減少,引起p50/p65異源二聚體和p50/p50同源二聚體失衡,刺激TNF-α的產(chǎn)生,最終使機(jī)體處于炎癥過度表達(dá)的狀態(tài)。
綜上所述,NFKB1基因rs28362491位點(diǎn)多態(tài)性是EH的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,D等位基因可能通過調(diào)節(jié)血清TNF-α的水平成為易感等位基因,影響EH的發(fā)生、發(fā)展。本研究存在一定的局限性:EH是一種多基因疾病,需進(jìn)行基因-基因交互作用以及基因-環(huán)境交互作用方面的研究;本研究樣本量少,為橫斷面研究,不能像隊(duì)列研究一樣預(yù)測(cè)因果關(guān)系;NFKB1基因調(diào)節(jié)多種炎性細(xì)胞因子,本研究?jī)H觀察TNF-α,今后還需進(jìn)一步擴(kuò)大炎癥因子范圍深入研究。