漢族人群乙醛脫氫酶2基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓動(dòng)脈硬化的相關(guān)性

劉玉萍，馬孝湘，2，王 林，程幼夫，帥 平，何 霞，楊雁華，甘 霞

(1.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院 a.健康管理中心；b.藥物基因組實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610072；2.四川大學(xué)華西醫(yī)院心內(nèi)科，四川 成都 610041)

漢族人群乙醛脫氫酶2基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓動(dòng)脈硬化的相關(guān)性

劉玉萍1a，馬孝湘1a，2，王 林1a，程幼夫1a，帥 平1a，何 霞1b，楊雁華1a，甘 霞1a

(1.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院 a.健康管理中心；b.藥物基因組實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610072；2.四川大學(xué)華西醫(yī)院心內(nèi)科，四川 成都 610041)

目的 探討乙醛脫氫酶2(ALDH2)基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓(essentia1 hypertension，EH)患者動(dòng)脈硬化的關(guān)系。方法 按臂踝脈搏傳導(dǎo)速度(brachial ankle pulse wave velocity，baPWV)將四川省內(nèi)的300例漢族EH患者分為動(dòng)脈硬化組(214例)和非動(dòng)脈硬化組(86例)，采用DNA微陣列芯片法檢測比較兩組ALDH2基因的多態(tài)性分布，并進(jìn)行多因素的Logistic回歸分析。結(jié)果 兩組基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡。與非動(dòng)脈硬化組相比，動(dòng)脈硬化組ALDH2基因AA/AG基因型和A等位基因頻率明顯增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(分別為61.2% vs 38.4%和34.6% vs 20.9%，P< 0.05)。Logistic回歸分析顯示，在調(diào)整了年齡、性別、體重指數(shù)、吸煙、飲酒、收縮壓、舒張壓、血脂等傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素后，ALDH2基因多態(tài)性與EH患者動(dòng)脈硬化相關(guān)(OR=0.399，95%CI：0.327～1.245，P= 0.038)。結(jié)論 四川省內(nèi)漢族人群ALDH2基因多態(tài)性與EH患者動(dòng)脈硬化相關(guān)。

乙醛脫氫酶2；基因多態(tài)性；原發(fā)性高血壓；動(dòng)脈硬化

原發(fā)性高血壓(essentia1 hypertension，EH)已成為威脅人類健康的重要疾病之一，大多數(shù)研究者認(rèn)為EH是遺傳與環(huán)境相互作用所致的多基因遺傳性疾病[1]。國內(nèi)外眾多研究表明，EH的發(fā)生發(fā)展與動(dòng)脈硬化的形成密切相關(guān)，動(dòng)脈硬化是EH的病理基礎(chǔ)[2]。近年來，高血壓動(dòng)脈硬化形成的分子機(jī)制已成為研究的熱點(diǎn)。乙醛脫氫酶2(aldehyde dehydrogenase，ALDH2)是體內(nèi)重要的醛類氧化酶，不僅是酒精代謝過程中的關(guān)鍵酶，而且是體內(nèi)重要的抗氧化應(yīng)激的保護(hù)因子[3]，可減少乙醛及其他脂肪族醛類的細(xì)胞毒性，同時(shí)ALDH2對氧化刺激導(dǎo)致的內(nèi)皮細(xì)胞損傷具有拮抗作用，減少動(dòng)脈硬化的發(fā)生和延緩其發(fā)展。臂踝脈搏波傳導(dǎo)速度(brachial ankle pulse wave velocity，baPWV)是無創(chuàng)的評估動(dòng)脈硬化的常用指標(biāo)，EH患者動(dòng)脈硬化是由多種原因?qū)е拢珹LDH2對其是否有影響目前國內(nèi)外研究不多。本研究通過檢測中國四川地區(qū)的300例漢族EH患者的baPWV和分析其ALDH2基因多態(tài)性，旨在探討ALDH2基因多態(tài)性是否與漢族EH患者動(dòng)脈硬化存在相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2013年6月至2014年3月在四川省人民醫(yī)院體檢中心進(jìn)行健康體檢的EH患者300例，其中男170例，女130例，年齡30～75歲[(50.1±14.3)歲]。所有入選EH患者均在半年內(nèi)未服用降壓藥、降脂藥或抗氧化藥物。所有受試者均為居住在四川省內(nèi)的漢族人群，相互間無血緣關(guān)系，且均自愿參加本次研究，并簽署知情同意書。高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)符合《中國高血壓防治指南2010》[4]，排除繼發(fā)性高血壓、心肌病、先心病、冠心病、腦血管意外、外周血管疾病、內(nèi)分泌疾病、生殖系統(tǒng)及心、肝腎等重要臟器功能不全者。300例按照baPWV測定結(jié)果分為兩組，兩組體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)、吸煙、飲酒、收縮壓、舒張壓、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、空腹血糖(FBG)等差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)，見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2 臨床及生化指標(biāo)檢測 所有研究對象均于檢查日清晨禁食12 h后安靜狀態(tài)下測量身高、體質(zhì)量，計(jì)算BMI =體重(kg)/身高(m2)。同時(shí)由受過訓(xùn)練的護(hù)士取血管采集肘靜脈血液樣本，抽取外周靜脈血5 ml，采用日本OLYMPUS AU2700全自動(dòng)生化儀測定TG、TC、LDL-C、HDL-C和FBG等項(xiàng)目。

1.3 baPWV測定 采用日本歐姆龍公司的科林動(dòng)脈硬化檢測儀VP21000(北京百世貿(mào)易有限公司提供)對所有患者進(jìn)行雙側(cè)踝臂指數(shù)(ABI)和baPWV檢測并記錄檢驗(yàn)數(shù)值：室溫下，讓受試者處于仰臥位靜息狀態(tài)，雙側(cè)手心向上置于身體兩側(cè)，休息10～15 min，由一名指定的專業(yè)人員操作。四肢血壓袖帶分別縛于受試者上臂及下肢踝部，將上臂袖帶氣囊標(biāo)志處對準(zhǔn)肱動(dòng)脈，袖帶下緣距肘窩橫紋2～3 cm；下肢袖帶氣囊標(biāo)志處位于下肢內(nèi)側(cè)，袖帶下緣距內(nèi)踝1～2 cm；心音采集裝置放于受檢者胸骨左緣第四肋間，左右腕部夾好心電采集裝置。對每位受檢者均重復(fù)測量BaPWV的數(shù)據(jù)2次，取其平均值作為最后的測定結(jié)果。排除ABI≤0.95的受檢者[5]。baPWV 超過健康人平均值一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上為動(dòng)脈硬化[6]。

1.4 制備基因組DNA及多態(tài)性分析 受試者于檢查日清晨禁食12 h、禁水8 h后抽取外周血1 ml，加至EDTA抗凝管中，-20 ℃冰箱暫存，經(jīng)由3000 rpm高速離心機(jī)離心后取上層血清。血清及抗凝全血分別置入-80 ℃超低溫冰箱保存。使用BaiO血細(xì)胞DNA提取試劑盒提取DNA后在BaiO E-Hyb儀器自帶的軟件中輸入相關(guān)基因信息，設(shè)置引物條件，儀器自動(dòng)搜索配對的上下游引物若干對，并標(biāo)注配對引物分值，根據(jù)檢測突變位點(diǎn)上下游相關(guān)的基因信息選擇適當(dāng)?shù)囊飳σ约皽y序引物(上游引物： 5c-TATGATGTG TTT GGA GCC CAG TC-3c；下游引物： 5c-ACA CTG ATG GCC TCA AGC ATG-3c；且?guī)锼貥?biāo)記。測序引物：GCT GCA GGC ATA CAC T)進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增。反應(yīng)體系為25 μl。按下列條件擴(kuò)增：50 ℃5 min；94 ℃5 min；94 ℃25 s，60 ℃25 s，72 ℃30 s，35cycles；72 ℃5 min。取5 μl擴(kuò)增產(chǎn)物，經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳，紫外線下觀察擴(kuò)增產(chǎn)物為360 bp。取10 μL擴(kuò)增產(chǎn)物，參照BaiO ALDH2檢測試劑盒說明書方法，與芯片上的檢測探針雜交并酶促顯色，通過BE-2.0生物芯片識讀儀對芯片進(jìn)行掃描分析得到樣本ALDH2基因型。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，群體基因型經(jīng)Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)，組間基因型及等位基因頻率比較采用χ2檢驗(yàn)，不同基因型間臨床資料的比較用單因素方差分析。各指標(biāo)對動(dòng)脈硬化的影響采用Logistic回歸模型分析，P< 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組ALDH2基因型結(jié)果判斷 經(jīng)BaiO 基因芯片圖像分析軟件進(jìn)行圖像掃描與數(shù)據(jù)分析得出ALDH2的3種基因型，見圖1。

圖1 基因芯片法檢測ALDH2基因型 a：野生型純合子GG型(ALDH2*1/*1)；b:突變型純合子AA型(ALDH2*2/*2)；c:突變型雜合子AG型(ALDH2*1/*2)

2.2 Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn) 檢驗(yàn)確認(rèn)兩組基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡，樣本有群體代表性，見表2。

表2 Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)結(jié)果 (n)

2.3 兩組ALDH2基因型和等位基因頻率分布 ALDH2基因型有GG型、AG型和AA型3種。兩組AA/AG型、GG型頻率分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P= 0.001)。兩組間總的等位基因頻率分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P= 0.004)。動(dòng)脈硬化組組AA/AG基因型頻率和A等位基因頻率均顯著高于非動(dòng)脈硬化組(分別為61.2% vs 38.4%和34.6% vs 20.9%，均P< 0.05)，見表3。

表3 兩組ALDH2基因多態(tài)性基因型和等位基因頻率的分布 [%(n)]

2.4 Logistic回歸分析 以EH伴動(dòng)脈硬化為因變量，ALDH2基因型為自變量進(jìn)行Logistic回歸分析。結(jié)果顯示ALDH2基因多態(tài)性與動(dòng)脈硬化相關(guān)(P=0.004，OR=0.371，95%CI=0.431～1.147)，調(diào)整傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素如年齡、性別、BMI、吸煙、飲酒、收縮壓、舒張壓、血脂結(jié)果后仍具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.038，OR=0.399，95%CI：0.327～1.245)，表明ALDH2基因型是影響動(dòng)脈硬化的獨(dú)立因素，見表4。

表4 ALDH2基因型與EH伴動(dòng)脈硬化Logistic回歸分析 (n=300)

modle1：單因素分析；modle2：調(diào)整年齡、性別、BMI、吸煙、飲酒、收縮壓、舒張壓、血脂

3 討論

EH是目前臨床上最常見的心血管疾病[7]，其主要病理基礎(chǔ)為大小動(dòng)脈病變(動(dòng)脈粥樣硬化或動(dòng)脈硬化)，最終導(dǎo)致心、腦、腎、視網(wǎng)膜等靶器官病變[8]。動(dòng)脈彈性減退是早期血管病變的較好特異性和敏感性指標(biāo)[9]。因此動(dòng)脈硬化的早期檢測及其發(fā)生機(jī)制的研究是預(yù)防和控制EH的根本措施。

脈搏波傳導(dǎo)速度(pulse wave velocity，PWV)是指脈搏波由動(dòng)脈的某一特定位置沿管壁傳播至另一特定的位置的速率，是可以用來反映動(dòng)脈的彈性以及可擴(kuò)張性的非侵入性指標(biāo)[10]?，F(xiàn)在臨床中應(yīng)用廣泛的動(dòng)脈硬化指標(biāo)是baPWV，它測量的是肱動(dòng)脈到脛后動(dòng)脈的脈搏波傳導(dǎo)速度，具有簡單、方便、重復(fù)性高、受試者依從性好的優(yōu)點(diǎn)[11]。因此，在本研究中，我們采用日本科林全自動(dòng)動(dòng)脈硬化檢測儀測定baPWV來作為反映動(dòng)脈硬度的指標(biāo)。

ALDH2為酒精代謝的關(guān)鍵酶，ALDH2的活性變化與ALDH2基因多態(tài)性有關(guān)，由于ALDH2基因存在在G1510A多態(tài)性，導(dǎo)致氨基酸序列第487位上的谷氨酸被賴氨酸替換(Glu487Lys)[12]，其中具有催化活性的野生型稱為G等位基因，催化能力失活的變異型稱為A等位基因。由于遺傳，人群中該酶基因型會出現(xiàn)3種情況，即GG型(ALDH2*1/*1)、AG型(ALDH2*1/*2)和AA型(ALDH2*2/*2)[13]，后兩種基因型可引起相應(yīng)的ALDH2活性降低或表達(dá)缺失，使其抗氧化應(yīng)激的作用嚴(yán)重下降，而伴隨著氧化應(yīng)激水平的增加使內(nèi)皮細(xì)胞損傷加重[14]。

本研究結(jié)果顯示，ALDH2基因型有3種：GG型、AG型、AA型。非動(dòng)脈硬化組ALDH2基因AA/AG基因型和A等位基因頻率均較動(dòng)脈硬化組明顯增加，兩組AA/AG型、GG型和A等位基因頻率分布差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P< 0.05)。同時(shí)，Logistic回歸分析結(jié)果顯示ALDH2基因多態(tài)性與動(dòng)脈硬化相關(guān)(P= 0.038)，提示ALDH2基因型可能是EH患者動(dòng)脈硬化的易感基因型，ALDH2基因多態(tài)性可能是EH患者動(dòng)脈硬化的遺傳標(biāo)記。推測主要原因?yàn)椋?ALDH2酶活性降低減少了內(nèi)源性一氧化氮(NO)生成，增強(qiáng)了體內(nèi)氧化應(yīng)激的發(fā)生，導(dǎo)致內(nèi)皮功能的改變，促進(jìn)內(nèi)皮損傷和動(dòng)脈硬化的形成[15]。

高血壓病是目前威脅人類健康的主要慢性疾病之一[16]，高血壓的早期常常是血管彈性功能改變，長期持續(xù)性血壓升高導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能受損，促發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化，從而進(jìn)一步增加血管病變程度[17]。

因此，早期預(yù)警意義重大。本研究結(jié)果顯示，ALDH2的A等位基因的存在增加了EH患者動(dòng)脈硬化發(fā)生的危險(xiǎn)性，因此通過檢測ALDH2基因型篩查EH患者動(dòng)脈硬化高危人群，有利于動(dòng)脈硬化的早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防。但由于ALDH2基因多態(tài)性在不同人種和地區(qū)有不同的頻率分布，以及本研究樣本量較少，故還需要更大規(guī)模的臨床試驗(yàn)來驗(yàn)證此結(jié)論。

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The relationship between gene polymorphism of aldehyde dehydrogenase 2 in Han population and atherosclerosis in patients with essential hypertension

LIUYu-ping1a，MAXiao-xiang1a，2，Wang-lin1a，CHENGYou-fu1a，SHUAI-ping1a，HE-xia1b，YANGYan-hua1a，Gan-xia1a

(1a.CenterofHealthPhysicalExaminationandHealthManagement，1b.PharmacogenomicsLaboratory，SichuanAcademyofMedicalSciences&SichuanProvincialPeople’sHospital，Chengdu610072，China；2.DepartmentofCardiology，WestChinaHospitalofSichuanUniversity，Chengdu610041，China)

Objective To investigate the relationship between arteriosclerosis in patients with essential hypertension(EH)and aldehyde dehydrogenase 2(ALDH2)gene polymorphism.Methods Three hundred EH patients of Han population in Sichuan，China were divided into atherosclerosis group(n= 214)and non arteriosclerosis group(n= 86)according to brachial ankle pulse wave velocity(baPWV).The ALDH2 gene polymorphism distribution was compared between the two groups by using a DNA micro-array chip，and analyzed by using the multi-factor Logistic regression analysis.Results The genotype distributions of the two groups were in accordance with Hardy-Weinberg balance.Compared with the non arteriosclerosis group，the frequencies of AA/AG genotypes and A allele of ALDH2 gene were apparently increased in the atherosclerosis group(61.2% vs 38.4% and 34.6% vs 20.9%，respectively；allP< 0.05).The Logistic regression analysis revealed that ALDH2 gene polymorphism was correlated with arteriosclerosis in addition to traditional risk factors such as age，gender，smoking，alcohol consumption，BMI，systolic blood pressure，diastolic blood pressure and blood lipids？as well as other factors(OR=0.399，95%CI：0.327～1.245，P= 0.038).Conclusion The ALDH2 gene polymorphism is associated with arteriosclerosis in EH patients of Han population in Sichuan，Provincial.

Aldehyde dehydrogenase 2；Gene polymorphism；Essential hypertension；Arteriosclerosis

四川省干部保健科研課題(編號：川干研2013-213)

R544.1

A

1672-6170(2015)03-0035-04

2015-01-01；

2015-01-25)