ABCA1基因多态性与冠心病的相关研究

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  [摘 要] 目的探讨三磷酸腺苷结合盒转运子A1(ATP binding cassette transporter 1,ABCA1)基因R219K 多态性与冠心病(coronary heart disease, CHD)易感性的关系。方法采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR_RFLP)方法检测了162例冠心病患者和186名 对照的ABCA1基因R219K基因型和等位基因的分布。结果 两组基因型频率 均符合Hardy_Weinberg平衡。对照组的RK和KK基因型的频率显著高于CHD组(73.66%比56 .17%,P<0.05),同样,对照组K等位基因的频率显著高于CHD组(48.66%比36.11% ,P<0.01)。调整年龄、性别、体重指数、吸烟和高血压等因素后,携带至少1个21 9K等位基因的个体显著减少患冠心病的危险(OR=0.38;95% CI=0.22-0.65)。结 论 ABCA1基因R219K多态性与中国温州汉族人群冠心病的遗传易感性相关,其中K 等位基因可能是冠心病的保护因子。
  [关键词] 冠心病;三磷酸腺苷结合盒转运子A1;多态性
  中图分类号:R541.4 文献标识码:A 文章编号:1009_816X(2008)05_030 4_04
  
  流行病学研究显示低血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL_C)水平是冠心病独立的预测因子和重要 的危险因素。血浆HDL_C水平受许多遗传和环境因素的影响,ABCA1活性是血浆HDL_C水平的 一个重要决定因素[1],ABCA1在胆固醇逆转运过程中起第一步限速作用[2] 。近来,国外文献报道,ABCA1基因的某些单核苷酸多态性与CHD易感性有着一定的关联性 ,其中R219K多态性在不同人群中表现为与降低的CHD危险性相关[3,4]。本文探讨中 国温州汉族人群冠心病患病风险和ABCA1基因R219K多态性的关系,并分析这个多态性对血脂 的影响。
  
  1 资料与方法
  
  1.1 一般资料:病例为(2004年1月至2006年7月)温州医学院附属第一医院心血管内科住 院的患者。冠心病组162例,其中男121例,女41例,年龄48~81(平均68.3±10.4)岁。冠 心病组中74例为急性心肌梗死患者,急性心肌梗死的诊断标准符合中华医学会心血管病学分 会2001年修订的《急性心肌梗死诊断和治疗指南》中的诊断标准[5],其余病人均 经冠状动脉造影证实,即左主干、右冠、左前降支、左回旋支中有一支以上狭窄≥50%。对 照组186例,其中男123例,女63例,年龄45~76(平均63.5±10.3)岁。对照组中,52例 为经冠状动脉造影排除冠心病的同期住院患者,其余对象为同期在我院体检中心体检的健康 对照(均无冠心病史,心电图检查无冠心病证据,并且排除恶性肿瘤,免疫炎症性疾病和肝 肾功能不全者)。所有的研究对象均来自汉族人群,无亲缘关系。
  1.2 方法:
  1.2.1 血脂水平的检测:研究对象均采用空腹12h后抽取外周血5mL测定血脂水平。TG和T C(总胆固醇)采用氧化酶法测定,HDL_C、LDL_C(低密度脂蛋白胆固醇)用直接法测定。
  1.2.2 基因组DNA提取:抽取研究对象的空腹静脉血2ml,以EDTA抗凝。采用人类基因组D NA提取试剂盒(Gentra公司)从300ul全血中提取基因组DNA,然后放在-70℃下保存。
  1.2.3 PCR和基因定型:PCR引物根据GENBANK所收录的全序列(登录号:NM-005502)并参照 文献[6],由上海生物工程公司合成,上游引物:5'_GCAAGGCTACCAGTTACATTTGACAAG _3',下 游引物:5'_GATTGGCTTCAGGATGTCCATGTTGG_3'。反应使用Mastercyler 533型PCR扩增仪。P CR体系为20μl,含有基因组DNA0.2~0.6μg,上下游引物各0.5umol/L,0.2mmol/L的4 种dNTP,2.0mmol/L的MgCl2,1U Taq DAN聚合酶,10×buffer 2μl,用去离子水补充至 20μl。扩增程序为:94℃预变性4分钟;94℃变性1分钟、56℃退火30秒、72℃延伸45秒, 共35循环;最后72℃延伸7分钟,扩增出大小为166bp的DNA片段。扩增产物用XagI特异性限 制内切酶在37℃水浴消化4小时后,2.5%琼脂糖凝胶电泳并在凝胶成像系统里判断酶切结果 。
  1.3 统计学分析:用SPSS13.0软件包进行统计分析。计量资料的组间比较采用t检验,两 组 以上比较采用方差分析,计数资料的组间比较采用卡方检验。基因型和等位基因与冠心病的 相关性采用比数比(OR,odds ratio)及其95%的可信区间(CI, confidence intervals)来表 示,并用Logistic回归来排除年龄,性别,以及冠心病的其他危险因素的影响。检验水准 采用P=0.05。
  
  2 结果
  
  2.1 两组临床资料比较:两组间性别构成比以及血浆TC、LDL_C、HDL_C水平差异无显著 性,其余的均具有统计学差异。在多因素统计分析中对这些因素进行了校正,见表1。
  


  2.2 基因型鉴定:含R219K多态性位点的PCR扩增产物长166bp,K等位基因存在限制性内切 酶XagI切点,从而导致3种基因型的出现:RR型(无酶切位点的纯合子),酶切后长度仍为166 bp;KK型(存在酶切位点的纯合子),酶切产物为101bp和65bp两个片段;RK型(3种片段的杂合子 ),酶切产物为166bp、101bp、65bp的3个片段(图1)。
  


  2.3 基因型和等位基因频率比较:表2和表3示ABCA1基因型和等位基因在冠心病组和对照组 中的分布情况。两组基因型的分布均符合Hardy_Weinberg遗传平衡定律。在162例冠心病人 中,基因型的分布为RR71例,RK65例,KK26例;而186例对照中,基因型的分布为RR49例,RK93例,KK44例, 两组分布具有显著性差异(x2=12.06,P<0.01)。冠心病组R等位 基因频率为63.89%,K等位基因频率为36.11%;对照组R等位基因频率为51.34%,K等位基 因频率为48.66%,两组分布具有显著性差异(x2=11.13,P<0.01)。调整年龄、性 别、体重指数、吸烟和高血压等因素后,携带219KK基因型的个体较219RR携带者罹患冠心病 的风险显著减少(OR=0.34;95%CI=0.18-0.69),而携带至少1个219K等位基因的个体也显著 减少患冠心病的危险(OR=0.38;95% CI=0.22-0.65)。
  


  2.4 不同基因型患者间血脂水平的比较:将正常对照组分成K等位基因携带者和非携带者两 个亚组,比较两个亚组间血清血脂成分水平的差异。K非携带者血清TG和LDL_C高于K携带者, K 携带者HDL_C高于K非携者,两型比较均未见显著统计学意义(P>0.05),见表4。
  


  
  3 讨论
  
  本研究在中国温州汉族人群中进行ABCA1基因R219K多态性与冠心病遗传易感性的关联研究。 研究人群ABCA1基因R219K多态性的分布符合Hardy_Weinberg遗传平衡定律,表明该人群具有 较好的代表性。本文结果显示,正常对照组R219K位点(RK+KK)基因型和K等位基因显著高 于冠心病组,提示K等位基因携带状态是冠心病发病的一个保护因子,K等位基因携带者血清 HDL_C水平高于RR基因型者,但未达显著统计学意义。
  低HDL_C水平是发生冠心病及严重程度的一个主要的独立的危险因子。HDL_C的抗动脉粥样硬 化的功能与它促进胆固醇从外周细胞转运到肝脏(即胆固醇的逆向转运)有关[7]。1 999年, 人们阐明ABCA1基因缺陷是Tangier病的病因。Tangier病是一种罕见的常染色体隐性遗传性 疾病,是由于ABCA1基因的突变使细胞内胆固醇流出障碍,导致网状内皮细胞及巨噬细胞内胆 固醇沉积所致,主要表现为极度减少的血浆HDL_C水平,胆固醇的外流减少和明显增加的冠心 病患病风险[8]。之后,人们发现ABCA1基因变异与血清HDL_C水平变化密切相关。A BCA1活性是血浆HDL_C水平的一个重要决定因素[1],突变可导致胆固醇代谢异常。
  人类ABCA1基因位于9q31,约149kb,包括1453bp启动子及50个外显子,其所编码的ABCA1是由22 61个氨基酸组成的膜蛋白。ABCA1促进细胞内的胆固醇和磷脂(主要是卵磷脂)转运至HDL前体 apoA,因此该蛋白在逆转运过程中起第一步限速作用。ABCA1基因在白细胞、巨噬细胞和肝 、肺、肾上腺及胎盘组织高度表达。此外,作为胆固醇转运子,ABCA1可以保护内皮的信号 传导通路,已经发现ABCA1杂合子会损害一氧化氮活性,影响内皮功能[9]。
  至今为止,已发现90多个与疾病相关的ABCA1基因变异或SNP位点,这些SNP在人群中的发生率 差异很大。R219K多态是ABCA1基因第219密码子G→A转换,导致Arg→Lys氨基酸替代,可能会 影响蛋白质的功能。国外报告,这个多态性与冠心病的危险性相关,K等位基因是冠心病的 保护因子[3,4]。对于是否同时伴有血浆HDL_C水平显著改变,研究结果并不一致。 我们中国温州汉族人群中的研究结果显示对照组的RK和KK基因型的频率显著高于CHD组(73 .66%比56.17%,P<0.05),同样,对照组K等位基因的频率显著高于CHD组(48.66% 比36.11%,P<0.01)。调整年龄、性别、体重指数、吸烟和高血压等因素后,携 带至少1个219K等位基因的个体显著减少患冠心病的危险(OR=0.38;95% CI=0.22-0.65) 。因此,可以认为ABCA1基因R219K多态性与中国温州汉族人群冠心病的遗传易感性相关,其 中K等位基因是冠心病的保护因子。
  冠心病组的血脂水平可能受到调脂药物治疗和心肌梗死事件的影响,关于血清脂质水平和基 因变异的相关性我们仅在对照组中进行。本文结果显示,对照组中K等位基因携带者血清HDL _C水平与非携带者相比,两者未见显著差异,与Frikke_Schmidt等[10]研究相似。 因此,我 们推测单个R219K核苷酸多态性对血清HDL_C水平影响甚微,R219K多态性可能跟其它多态位 点有连锁作用,或者R219K的功能效应只在特定的遗传和环境背景下才具有显著意义,有待 进一步研究。
  总之,本文结果提示ABCA1基因R219K多态性与中国温州汉族人群冠心病的遗传易感性相关 ,其中K等位基因可能是冠心病的保护因子,这种作用不伴有血浆HDL_C水平的显著改变。今 后尚需大样本的进一步研究证实。
  
  参考文献
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