青島地區(qū)漢族人群乙醛脫氫酶基因多態(tài)性與高密度脂蛋白膽固醇的相關(guān)性

趙新秀　王仁萍　胡　松　賈韻平　毛擁軍

(浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院，浙江　杭州　310003)

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青島地區(qū)漢族人群乙醛脫氫酶基因多態(tài)性與高密度脂蛋白膽固醇的相關(guān)性

趙新秀王仁萍1胡松1賈韻平1毛擁軍1

(浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院，浙江杭州310003)

摘要〔〕目的探討青島地區(qū)漢族人群ALDH2(Glu487Lys)基因多態(tài)性與高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)的相關(guān)性。 方法采用基因芯片技術(shù)測定618例60～90〔平均(72±13.9)〕歲高脂血癥患者的ALDH2(Glu487Lys)基因多態(tài)性，按基因型分為野生型GG組(393例)和突變型GA/AA組(225例)，比較兩組血漿HDL-C水平，應(yīng)用多分類、多因素Logistic回歸分析其基因多態(tài)性對HDL-C的影響。 結(jié)果ALDH2野生組與突變組的HDL-C含量有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.021)。多元線性回歸分析顯示性別、吸煙史、糖尿病史、ALDH2基因型是HDL-C的影響因素(標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)分別為-0.084，0.099，0.158，0.216；P<0.05)；協(xié)方差分析顯示罹患糖尿病、吸煙、性別與基因型無交互作用(P值均>0.05)，且共同影響HDL-C含量(P<0.05)。 結(jié)論ALDH2(Glu487Lys)基因多態(tài)性與HDL-C存在相關(guān)性。

關(guān)鍵詞〔〕ALDH2(Glu487Lys)；高密度脂蛋白膽固醇；基因多態(tài)性

1青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院老年醫(yī)學(xué)教研室

第一作者：趙新秀(1986-)，女，碩士，醫(yī)師，主要從事老年心血管病研究。

研究表明高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)在抗動脈粥樣硬化、心血管的保護(hù)作用方面發(fā)揮重要作用；崔翰斌等〔1〕在HDL-C代謝相關(guān)基因單核苷酸多態(tài)性研究中得出中國漢族人群的ABCA1、LPL-H和LPL-P具有獨特的分布特點。研究表明〔2〕在高加索人中，ALDH2野生型可能通過降低氧化應(yīng)激而升高機(jī)體內(nèi)的HDL-C含量發(fā)揮心血管保護(hù)作用。另有與ALDH2基因有關(guān)的酒精代謝研究資料顯示，適量的飲酒可以發(fā)揮心血管保護(hù)作用，其作用機(jī)制主要與HDL-C有關(guān)〔3，4〕。Wada等〔2〕初步進(jìn)行ALDH2基因多態(tài)性與HDL-C相關(guān)性分析研究，但因種族、性別、年齡、飲酒史等因素影響，結(jié)論不一，本研究應(yīng)用基因芯片技術(shù)對ALDH2(Glu487Lys)基因多態(tài)性進(jìn)行分析，探討青島地區(qū)漢族人群ALDH2基因多態(tài)性與HDL-C的關(guān)系。

1資料和方法

1.1研究對象選擇2011～2013年于我院就診的高脂血癥患者618例，高脂血癥診斷標(biāo)準(zhǔn)參考2007年《中國成人血脂異常防治指南》，男402例，女216例，年齡60～90〔平均(72±13.9)〕歲，排除嚴(yán)重肝腎功能不全、胰腺疾病、甲狀腺疾病、腫瘤、激素替代治療的患者，家族性高膽固醇血癥，正在或近期(<1個月)服用影響血脂的藥物，近2 w飲食習(xí)慣改變較大、體重波動大的患者。本研究已經(jīng)過倫理委員會的批準(zhǔn)，受試者簽署知情同意書。

1.2檢測指標(biāo)及方法基線特征：采集病史、體格檢查、血壓、體重、身高檢測、體重指數(shù)(BMI)等資料。兩組基線資料中性別、年齡、BMI、肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)、尿酸(UA)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、吸煙史，主要危險因素糖尿病、冠心病史、高血壓病史差異有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。血脂檢測：抽取清晨空腹10 h靜脈血，半小時內(nèi)送檢：血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、HDL-C、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、脂蛋白(LP)、Cr、BUN、UA在我院生化室采用羅氏日立7600全自動生化分析儀測定。

1.3ALDH2(Glu487Lys)基因多態(tài)性測定ALDH2基因多態(tài)性測定BaiO-BE系列基因芯片檢測儀、BE-2.0生物芯片識讀儀(上海百傲科技有限公司)，PCR擴(kuò)增儀(德國Eppendorf AG 22331 Hamburg)。抽取受檢者肘靜脈血2～3 ml，乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝，充分混勻。低滲法裂解紅細(xì)胞，分離白細(xì)胞，飽和酚，氯仿法抽提白細(xì)胞基因組DNA，加Tirs-EDTA液(TE)溶解DNA，-20℃保存。利用PCR擴(kuò)增ALDH2基因的特異片段，PCR反應(yīng)體系為25∶1，反應(yīng)條件為94℃熱啟動5 min，再94℃變性25 s，56℃退火25 s，72℃延伸25 s，反復(fù)40個循環(huán)，最后72℃延伸5 min，進(jìn)而冷卻至4℃。在雜交倉中將基因芯片與PCR擴(kuò)增產(chǎn)物混勻雜交，加入顯色溶液，后置于BaiO基因生物芯片識讀儀上檢測，檢測結(jié)果由圖像Array Doctor軟件自動分析生成，最后檢測出ALDH2 Glu487Lys多態(tài)性。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。應(yīng)用χ2檢驗，評估人群基因分布是否符合Hardy-weinberg平衡(HWE)。組間頻率差異的比較采用Wilcox檢驗分析。HDL-C與ALDH2基因多態(tài)性的相關(guān)性采用多分類、多因素Logistic回歸，采用協(xié)方差分析排除協(xié)變量影響。

2結(jié)果

2.1ALDH2野生型GG組與突變型GA/AA兩組基線特征年齡、體重、BMI、BUN、Cr、UA、ALT、AST差異無統(tǒng)計學(xué)意義。性別、吸煙史無統(tǒng)計學(xué)意義，高血壓病史、冠心病病史、糖尿病病史有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

2.2基因型及等位基因的頻率分布及關(guān)聯(lián)性將總體ALDH2基因型分布分別進(jìn)行遺傳平衡檢驗，計算預(yù)計值，研究結(jié)果與預(yù)計值進(jìn)行χ2檢驗比較ALDH2基因型分布，提示總體的基因型分布均符合HWE(P>0.05)，有群體代表性。HDL-C正常組、升高組、降低組基因型頻率Wilcox檢驗顯示三組基因型分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=73.103，P=0.000)，列聯(lián)系數(shù)r=0.443。HDL-C正常組、升高組、降低組基因型頻率等位基因G與A頻率三組差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.014)。見表2。

基線特征GG組(n=393)GA/AA組(n=225)P值年齡(歲)72.32±12.5971.45±15.850.482男/女(n)252/141150/750.540BMI(kg/m2)24.43±3.3424.60±3.470.561ALT(mmol/L)24.16±17.7624.81±22.020.704AST(mmol/L)21.41±12.5021.68±16.540.832BUN(mmol/L)6.41±3.735.87±2.520.055Cr(mmol/L)105.44±41.7898.01±22.130.071UA(mmol/L)322.88±118.83318.64±126.640.678糖尿病史〔n(%)〕24(6.12)59(26.41)0.003冠心病史〔n(%)〕65(16.5)56(24.9)0.036高血壓史〔n(%)〕105(26.88)106(47.16)0.027吸煙史〔n(%)〕148(37.73)72(32.07)0.133

表2HDL-C正常組與升高組、降低組的基因型頻率分布〔n(%)〕

HDL-C正常組(n=537)HDL-C升高組(n=48)HDL-C降低組(n=33)χ2值P值基因型分布GG339(63.13)30(62.50)9(27.27)73.1030.000GA165(30.73)14(29.17)8(24.24)AA45(4.14)4(8.33)16(48.49)優(yōu)勢基因型頻率GG339(64.57)30(62.50)9(27.27)36.1110.000GA+AA198(35.43)18(37.50)24(72.73)等位基因頻率G843(76.78)74(71.16)26(39.39)121.8340.014A255(23.22)30(28.85)40(60.61)

2.3ALDH2基因多態(tài)性與HDL-C的相關(guān)性GG組與GA/AA組HDL-C(P=0.021)，LP(P=0.021)，HDL-C/LDL-C(P=0.031)差異有統(tǒng)計學(xué)意義。見表3。

血脂GG組(n=393)GA/AA組(n=225)P值HDL-C(mmol/L)1.26±0.371.92±0.310.021LDL-C(mmol/L)4.64±1.402.48±0.810.446TG(mmol/L)2.53±0.881.40±0.950.341TC(mmol/L)1.60±1.404.51±1.090.215LP(mmol/L)392.53±424.34490.76±623.670.021HDL-C/TC0.29±0.180.27±0.070.031LDL-C/HDL-C2.14±0.852.18±1.000.556

2.4多因素Logistic回歸分析ALDH2基因多態(tài)性與HDL-C水平、冠心病史、BMI、吸煙史獨立相關(guān)(P=0.009，P=0.000，P=0.003、P=0.034)。參數(shù)估計以HDL-C降低組為基線類，HDL-C升高組、正常組中ALDH2基因型為GG基因型的傾向分別是降低組的1.513倍、3.586倍，說明基因型GA/AA為HDL-C降低的獨立危險因素。見表4?；貧w分析中引入飲酒因素后，ADH2基因多態(tài)性與HDL-C仍顯著相關(guān)(P=0．007)。說明飲酒量雖然可能參與了ADH2基因型對HDL-C的影響，但其在兩者的關(guān)系中作用很小。

表4HDL-C水平多因素Logistic回歸分析

組別指標(biāo)WaldExp(B)P值升高組ALDH2基因多態(tài)性(GG)7.2101.5130.011(n=48)年齡1.1651.0210.280性別(男)0.1760.7930.675無吸煙史4.4904.8780.034無糖尿病史3.5080.3000.061無冠心病史9.3645.8600.002無高血壓史0.1220.8290.649BMI0.2081.0370.649正常組ALDH2基因多態(tài)性(GG)8.6563.5860.002(n=537)年齡0.2250.9930.614性別(男)1.0461.6170.307無吸煙史1.2310.6210.267無糖尿病史0.8280.3630.856無冠心病史15.7256.0460.000無高血壓史0.0270.8690.932BMI6.3211.1680.012

2.5協(xié)方差分析協(xié)方差分析糖尿病史、吸煙史、性別、ALDH基因型效應(yīng)顯著(R2=0.116,調(diào)整R2=0.110，P<0.05)。說明ALDH基因型、糖尿病史、吸煙、性別共同影響HDL-C水平。見表5。

表5協(xié)方差分析表

平方和(Ⅲ型)F值P值糖尿病史0.7546.8020.009吸煙史1.70015.3430.000性別3.19328.8200.000基因型0.5394.8670.028

3討論

研究與HDL-C相關(guān)的基因成為高脂血癥及相關(guān)心血管疾病個體化防治的重要方向〔5〕。ALDH2為乙醛脫氫酶(ALDH)家族19個成員中的一員，為體內(nèi)參與酒精代謝的重要酶類。在酒精代謝相關(guān)酶中，ALDH2存在功能性多態(tài)性位點，可影響體內(nèi)酒精代謝速度〔6〕。人類ALDH2 基因位于12 號染色體，包含13 個外顯子，其12 號外顯子1 510 位的鳥嘌呤(G)突變?yōu)橄汆堰?A)時，導(dǎo)致該基因編碼蛋白487 位的谷氨酸(Glu) 替換為賴氨酸(Lys)，即Glu487Lys(rs671)。在東亞人群中，這一單核苷酸多態(tài)性的突變率高達(dá)30%～50%。根據(jù)該突變，ALDH2 基因型在人群中有3種組合方式：GG 型(野生純合子)、GA 型(雜合子)和AA型(突變純合子)。Wada等〔2〕研究中做了關(guān)于ALDH2的9個基因位點與HDL的相關(guān)性分析，結(jié)果得出只有ALDH2(SNP rs671，G/A;Glu487Lys)與HDL的相關(guān)性存在統(tǒng)計學(xué)意義。日本2個獨立人群的研究結(jié)果表明ALDH2(rs671)基因多態(tài)性與非飲酒人群HDL-C的水平密切相關(guān)，攜帶rs671 A等位的個體血漿HDL-C的水平顯著低于野生型純合子個體〔7〕。與此結(jié)論一致，本研究不同HDL-C水平分組中ALDH2基因頻率的分布顯示ALDH2基因多態(tài)性與HDL-C血漿水平具有相關(guān)性。ALDH2 充當(dāng)酯酶和還原酶的角色作用在乙醛及其醛基產(chǎn)物4-羥壬烯醛(4-HNE)上，減少乙醛及其代謝主要產(chǎn)物4-HNE 的細(xì)胞毒性發(fā)揮抗氧化作用，解除乙醛及4-HNE 的毒性從而減少心肌損傷，延緩動脈粥樣硬化的進(jìn)程。ALDH2缺失型會增加體內(nèi)的氧化應(yīng)激，通過氧化脂質(zhì)(LPO)、4-NHE途徑氧化LDL-C加重動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。 Garbin等〔7,8〕日本學(xué)者在日本女性人群中發(fā)現(xiàn)攜帶rs671 A等位的個體其血清中過氧化脂質(zhì)的濃度顯著高于基因型為rs671 GG的個體。Ohsawa等〔9〕在研究過氧化脂質(zhì)(LPO)與ALDH2的相關(guān)性分析時得出：LPO在ALDH2基因型為AA的女性人群中含量更高。在高加索人中，ALDH2(487Glu)的純合子可能通過降低氧化應(yīng)激而升高機(jī)體內(nèi)的HDL-C含量〔2〕。相反，當(dāng)ALDH2發(fā)生基因突變，喪失抗氧化應(yīng)激能力，會導(dǎo)致HDL-C氧化成氧化高密度脂蛋白(oX-HDL)，從而使HDL-C血漿水平的下降。近年來國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)具有抗動脈粥樣硬化作用的HDL-C同LDL-C一樣能被體內(nèi)外多種因素如脂加氧酶、髓過氧化物酶、超氧陰離子、NO、內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等氧化修飾，形成OX-HDL后不但喪失抗動脈粥樣硬化作用，反而致動脈粥樣硬化作用〔10〕。

ALDH2是酒精代謝的關(guān)鍵酶，與飲酒行為聯(lián)系緊密，有的研究〔11，12〕顯示不同的飲酒量對心臟的作用不同，存在“U型”曲線特征，即適量飲酒可使HDL-C濃度升高，如繼續(xù)增加飲酒量則使TC水平顯著升高而HDL-C不再升高，但也有部分研究與上述意見不一致。本研究進(jìn)一步證明ALDH2基因多態(tài)性與HDL-C存在相關(guān)性，當(dāng)回歸分析中引入飲酒因素后，ALDH2基因多態(tài)性與HDL-C仍顯著相關(guān)。同樣，Nakamura 等〔13〕發(fā)現(xiàn)：中等劑量的酒精攝入不能提高ALDH2缺失型攜帶者HDL-C水平，并且對此類攜帶者沒有心血管疾病保護(hù)作用。這說明中等劑量酒精對心血管的保護(hù)作用可能部分是通過ALDH2提高HDL-C發(fā)揮作用的。然而有研究〔14〕表明，加入飲酒因素后，在ALDH2的不同基因型組中，HDL-C的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，去掉飲酒因素后，ALDH2(AA)組HDL-C含量比(GG)組低。Takagi等〔15〕引入飲酒因素后發(fā)現(xiàn)冠心病發(fā)病率、飲酒量和HDL-C濃度在三個基因型組間有顯著差異，并顯示HDL-C自變量會降低AA型者患心肌梗死(MI)的風(fēng)險，飲酒量會減弱ALDH2基因型與HDL-C間的關(guān)聯(lián)性，故他們推測AA型可能通過影響飲酒量引起HDL-C濃度下降而致心肌梗死。另有研究〔16〕通過去除飲酒因素同樣能得到ALDH2與LPO的相關(guān)性，ALDH2對LPO的作用可能不僅僅是是通過乙醇代謝為乙醛的過程發(fā)揮，而更有可能與氧化應(yīng)激產(chǎn)生的乙醛衍生物有關(guān)。

由于本研究是回顧性研究，并受地域限制，僅提供青島及周邊地區(qū)漢族人群流行分布，而HDL-C是受多種因素影響的血脂指標(biāo)，需要更大樣本的流行病學(xué)調(diào)查研究證實。另外，本研究得出飲酒因素不影響ALDH2基因多態(tài)性與HDL-C的相關(guān)性，與既往研究存在分歧，今后將通過對飲酒因素詳細(xì)調(diào)查問卷的形式，細(xì)化飲酒分層研究等進(jìn)一步探討。

參考文獻(xiàn)4

1崔翰斌，崔長琮，馬奕，等.高密度脂蛋白代謝相關(guān)基因單核苷酸多態(tài)性研究〔J〕.中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志,2005;22(1)：22-6.

2Wada M,Daimon M,Emi M,etal.Genetic association between aldehyde dehydrogenase2(ALD2H2)variation and high-density lipoprotein cholesterol(HDL-C)among non-drinkers in two large population samples in Japan〔J〕.Atheroscler Thromb,2008;15(4):179-84.

3Stampfer MJ,Colditz GA,Willett WC,etal.A prospective study of moderate alcohol consumption and the risk of coronary disease and stroke in women〔J〕.N Engl J Med,1988;319(5):267-73.

4Rimm EB,Giovannucci EL,Willett WC,etal.Prospective study of alcohol consumption and risk of coronary disease in men〔J〕.Lancet,1991;338(3):464-8.

5Wierzbicki AS,Mikhailidis DP.Beyond LDL-C the importance of raising HDL-C〔J〕.Curr Med Res Opin,2002;18(1):36-44.

6Grabb DW ．Biological markers for increased risk of alcoholism and for quantization of alcohol consumption〔J〕.J Clin Invest，1990;85(2)：311-31.

7Garbin U，Pasini AF,Stranieri C，etal．Nebivolol reduces asymmetric dimethylarginine in endothelial cells by increasing dimethylarginine dimethylaminohydrolase 2(DDAH2)expression and activity〔J〕.Pharmacol Res,2007;56(6):515-21.

8Pasini AF,Garbin U，Stranieri C，etal．Nebivolol treatment reduces serum levels of asymmetric dimethylarginine and improves endothelial dysfunction in essential hypertensive patients〔J〕.Am J Hypertens,2008;21(11):1251-7.

9Ohsawa I,Kamino K,Nagasaka K,etal.Genetic deficiency of a mitochondrial aldehyde dehydrogenase increases serum lipid peroxides in community- dwelling females〔J〕.J Hum Genet,2003；48(8):404-9.

10Thome RF,Mhaidat NM,Ralston KJ,etal．CD36 is a receptor for oxidized high density lipoprotein：implications for the development of atherosclerosis〔J〕.FFBS Lett,2007;81(6)：1227-32.

11Wannamethee SG，Shaper AG．Alcohol，body weight and weight gain in middle-aged men〔J〕.Am J Clin Clin Nutr,2003;77(5):1312-7.

12Wakabayashi I,Kobaba Wakabayashi R,Masuda H．Relation of drinking alcohol to atheroselerotic risk in type 2 diabetes〔J〕.Diabetes Care,2002;25(7):1223-8.

13Nakamura Y,Amamoto K,Tamaki S,etal．Genetic variation in aldehyde dehydrogenase 2 and the effect of alcohol consumption on cholesterol levels〔J〕.Atherosclerosis,2002;164(1):171-7.

14Nishida N,Tanaka M,Hayashi N,etal.Association of ALDH(2)genotypes and alcohol consumption with periodontitis〔J〕.J Dent Res,2004;83(1):161-5．

15Takagi S,Iwai N,Yamauchi R,etal.Aldehyde dehydrogenase 2 gene is a risk factor for myocardial infarction in Japanese men〔J〕.Hypertens Res,2002;25(5):677-81.

16Ohsawa I,Nishimaki K,Yasuda C,etal.Deficiency in a mitochondrial alde hydedehydrogenase increases vulnerability to oxidative stress in PC12 cells〔J〕.J Neurochem,2003;84(3):1110-7.

〔2014-06-19修回〕

(編輯安冉冉/曹夢園)

通訊作者：毛擁軍(1964-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事老年心血管病研究。

中圖分類號〔〕R543.3〔

文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔

文章編號〕1005-9202(2015)24-7170-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2015.24.095