冠狀動(dòng)脈慢血流基因多態(tài)性研究進(jìn)展

朱 晴，趙翠婷，王永槐，李光源，孟平平，孔凡鑫，馬春燕，楊 軍

(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心血管超聲科，沈陽(yáng) 110001)

冠狀動(dòng)脈慢血流(coronary slow flow，CSF)指在無(wú)阻塞性冠狀動(dòng)脈疾病的情況下，冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)心外膜冠狀動(dòng)脈“正常”或“接近正?！?，但冠狀動(dòng)脈末端充盈延遲的現(xiàn)象，由Tambe等[1]在1972年首次發(fā)現(xiàn)。研究表明，約90%的CSF患者會(huì)出現(xiàn)反復(fù)胸痛，33%的患者需要再次入院治療，其嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，2.5%的患者預(yù)后不良，有猝死的可能[2-3]。因此，CSF患者應(yīng)引起臨床密切關(guān)注，及時(shí)給予臨床干預(yù)。

目前CSF的病因和發(fā)病機(jī)制尚不明確，可能與冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮功能障礙、微血管儲(chǔ)備功能異常、炎癥反應(yīng)、動(dòng)脈粥樣硬化早期病變以及遺傳因素等有關(guān)[4-6]?；蚨鄳B(tài)性亦稱遺傳多態(tài)性，通常分為DNA片段長(zhǎng)度多態(tài)性、DNA重復(fù)序列多態(tài)性、單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)，SNP是指在基因組水平上由單個(gè)核苷酸變異所引起的DNA序列多態(tài)性。現(xiàn)對(duì)基因多態(tài)性與CSF發(fā)病機(jī)制相關(guān)性的研究進(jìn)展進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，以闡明CSF發(fā)病機(jī)制中的遺傳易感性，并為預(yù)防及個(gè)體化治療提供臨床依據(jù)。

1 血管內(nèi)皮收縮因子與舒張因子基因多態(tài)性

研究表明，冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮功能障礙可能是導(dǎo)致CSF發(fā)生的最主要的機(jī)制之一，其中血管收縮因子和血管舒張因子的不平衡在CSF的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用[7-8]。血管內(nèi)皮細(xì)胞可產(chǎn)生多種活性物質(zhì)，在調(diào)節(jié)血管緊張度、平滑肌細(xì)胞增殖、單核細(xì)胞黏附、血小板聚集以及維持正常血管結(jié)構(gòu)和功能方面具有重要作用。

1.1血管內(nèi)皮舒張因子 血管內(nèi)皮收縮及舒張因子是血管內(nèi)皮分泌的血管活性因子，具有調(diào)控血管平滑肌收縮和舒張的功能，包括一氧化氮(nitric oxide，NO)、前列腺素I2、內(nèi)皮素、血管緊張素等。NO是最重要的血管舒張因子之一，與可溶性糖皮質(zhì)激素結(jié)合，促使鳥(niǎo)苷三磷酸轉(zhuǎn)化成環(huán)鳥(niǎo)苷酸，進(jìn)一步激活蛋白激酶，使蛋白酶磷酸化，進(jìn)而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。該途徑具有擴(kuò)張血管、抑制白細(xì)胞和血小板聚集及斑塊形成、減低血管阻力、增加冠狀動(dòng)脈內(nèi)血流的作用。內(nèi)皮受損、炎癥應(yīng)激時(shí)，血管內(nèi)皮生成的NO減少，血管內(nèi)皮功能紊亂[9]。

一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)是NO合成的限速酶，可分為神經(jīng)源型、誘導(dǎo)型和內(nèi)皮型。內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase，eNOS)在冠心病的發(fā)病中起重要作用，其表達(dá)減少會(huì)導(dǎo)致NO合成減少。而NO具有抑制血小板聚集，減弱血小板和白細(xì)胞黏附，并拮抗血管平滑肌細(xì)胞增殖的作用，NO合成減少會(huì)導(dǎo)致以上作用減弱，從而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化[10]。研究表明，靜息狀態(tài)下CSF患者血漿中eNOS的水平較無(wú)CSF者降低，提示eNOS可能參與了CSF的發(fā)生及發(fā)展[11-12]。因此，eNOS的基因多態(tài)性可能與CSF存在關(guān)聯(lián)。

NOS3 Glu298Asp多態(tài)性是指eNOS基因的第7個(gè)外顯子298位谷氨酸-天冬氨酸的錯(cuò)義突變，其被認(rèn)為是導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙的因素之一，同時(shí)也是原發(fā)性高血壓和冠心病的危險(xiǎn)因素[1,13-14]。關(guān)于Glu298Asp基因多態(tài)性與CSF的相關(guān)性存在爭(zhēng)議：對(duì)土耳其人的研究顯示，NOS3 Glu298Asp多態(tài)性與CSF的T等位基因頻率缺乏關(guān)聯(lián)[10,15]；而Gupta等[16]的研究則認(rèn)為，NOS3Glu298Asp多態(tài)性與CSF相關(guān)。

Nakayama等[17]最先報(bào)道了核苷酸-786基因位點(diǎn)上胸苷嘧啶被胞嘧啶所取代(T-786C)。研究表明，eNOS基因T-786C多態(tài)性與基因啟動(dòng)子活性以及NO水平降低相關(guān)，增加了高血壓、急性冠狀動(dòng)脈綜合征以及冠狀動(dòng)脈痙攣的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[17-18]。Nurkalem等[19]報(bào)道了eNOS基因T-786C多態(tài)性與CSF的關(guān)聯(lián)，并認(rèn)為C等位基因與心肌梗死溶栓幀數(shù)相關(guān)。但Gazi等[20]則認(rèn)為T-786C多態(tài)性與CSF無(wú)關(guān)。

在eNOS內(nèi)含子4a/b基因多態(tài)性中，等位基因“a”會(huì)增加eNOS的表達(dá)，但降低eNOS的活性[21]。Ekmekci等[22]發(fā)現(xiàn)，eNOS內(nèi)含子4的可變串聯(lián)重復(fù)序列多態(tài)性的“a等位基因”是SCF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，并與冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備受損相關(guān)。但Gupta等[16]和Sezgin等[10]的研究未觀察到“a等位基因”與CSF的關(guān)聯(lián)。

由此可見(jiàn)，eNOS Glu298Asp多態(tài)性、eNOS T-786C多態(tài)性以及eNOS內(nèi)含子4a/b多態(tài)性與CSF的相關(guān)性還需更大規(guī)模的臨床試驗(yàn)加以證實(shí)。

1.2血管內(nèi)皮收縮因子 血管緊張素原(angiotensinogen，AGT)是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的關(guān)鍵分子，在血壓調(diào)節(jié)、血管重塑以及電解質(zhì)平衡中發(fā)揮著重要作用。腎素將AGT轉(zhuǎn)變?yōu)檠芫o張素Ⅰ，血管緊張素Ⅰ在血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(angiotensin-converting enzyme，ACE)的作用下生成血管緊張素Ⅱ。血管緊張素Ⅱ在血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放細(xì)胞因子和黏附分子引起的動(dòng)脈粥樣硬化中起作用。AGT T207M多態(tài)性是指在外顯子2的密碼子207中蘇氨酸與甲硫氨酸的交換。研究表明，AGT基因多態(tài)性導(dǎo)致AGT水平升高，并與高血壓和冠狀動(dòng)脈疾病有關(guān)[23-24]。但Gazi等[25]的研究認(rèn)為，AGT T207M多態(tài)性與CSF無(wú)關(guān)聯(lián)。

ACE是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)中的一種關(guān)鍵酶，在血管壁動(dòng)態(tài)平衡和內(nèi)皮功能中發(fā)揮重要作用。ACE基因位于17q23，總長(zhǎng)21 kb，第16號(hào)內(nèi)含子具有插入(I)和缺失(D)的多態(tài)性，共有3種基因型，插入(I)/插入(I)型、缺失(D)/缺失(D)型、缺失(D)/插入(I)型。研究顯示，具有D/D等位基因的受試者血清ACE的活性高于I/D等位基因受試者，并與高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化以及心血管疾病相關(guān)[26]。Yalcin等[27]的研究認(rèn)為，D/D基因型是CSF的一個(gè)危險(xiǎn)因素；Tanriverdi等[28]的研究顯示，ACE I/D多態(tài)性與頸動(dòng)脈壁增厚顯著相關(guān)，從而引起CSF。但也有研究顯示，ACE I/D多態(tài)性與CSF無(wú)顯著關(guān)聯(lián)[20,29]。

2 炎性細(xì)胞因子基因多態(tài)性

細(xì)胞因子是一類由細(xì)胞產(chǎn)生，具有多種生物學(xué)功能的小分子多肽或糖蛋白，通常與相應(yīng)的受體結(jié)合而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。炎性細(xì)胞因子是指參與炎癥反應(yīng)的各種細(xì)胞因子，如白細(xì)胞介素(interleukin，IL)、腫瘤壞死因子等。研究表明，炎癥在CSF的發(fā)病中有重要作用[30]。CSF可能是動(dòng)脈粥樣硬化的早期形式，而低度炎癥反應(yīng)與動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程密切相關(guān)[22,31-32]。

2.1IL IL是由多種細(xì)胞產(chǎn)生并作用于多種細(xì)胞的一類細(xì)胞因子，在信息傳遞、激活與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞，介導(dǎo)B細(xì)胞和T細(xì)胞活化、增殖、分化，以及炎癥反應(yīng)中起重要作用。IL-1是單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血小板以及受損內(nèi)皮釋放的促炎細(xì)胞因子，少量時(shí)可促進(jìn)B細(xì)胞增殖和分泌抗體，協(xié)同刺激抗原呈遞細(xì)胞和T細(xì)胞活化，調(diào)節(jié)免疫；大量產(chǎn)生時(shí)，IL-1可誘導(dǎo)肝臟急性期蛋白合成，引起發(fā)熱和惡病質(zhì)[33]。IL-6是一種多效性細(xì)胞因子，通過(guò)刺激活化的B細(xì)胞增殖而分泌抗體；刺激T細(xì)胞增殖及細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞活化；促進(jìn)血細(xì)胞發(fā)育。IL-6是急性期反應(yīng)最重要的介質(zhì)之一，在肝細(xì)胞合成C反應(yīng)蛋白中具有重要作用[34]，并參與炎癥反應(yīng)，具有促炎和抗炎作用[35]。IL-10是一種多功能的抗炎細(xì)胞因子，通過(guò)抑制輔助性T淋巴細(xì)胞1、B淋巴細(xì)胞以及輔助性T淋巴細(xì)胞2抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而下調(diào)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)和細(xì)胞毒性反應(yīng)[36]。

Mutluer等[37]研究IL-1基因簇多態(tài)性與CSF的相關(guān)性時(shí)發(fā)現(xiàn)，CSF的臨床表現(xiàn)與冠狀動(dòng)脈循環(huán)對(duì)炎癥的反應(yīng)以及炎癥系統(tǒng)的激活有關(guān)，并證實(shí)機(jī)體的炎性因子可能通過(guò)不斷增強(qiáng)的免疫系統(tǒng)促使CSF形成，CSF患者IL-1β-511 SNP顯著高于冠狀動(dòng)脈造影正常者。Liu等[38]研究IL-6啟動(dòng)子多態(tài)性與CSF的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，IL-6-634C/G多態(tài)性與CSF相關(guān)，CG+GG基因型的CSF患者血清IL-6的水平高于CC基因型患者，G等位基因增加了漢族患CSF的風(fēng)險(xiǎn)。這種結(jié)果可能與IL-6基因轉(zhuǎn)錄水平升高，血清IL-6水平升高，進(jìn)而調(diào)節(jié)C反應(yīng)蛋白基因的表達(dá)有關(guān)[39-40]。Shi等[41]在研究IL-10啟動(dòng)子-592A/C多態(tài)性與中國(guó)漢族CSF患者的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，IL-10-592A/C多態(tài)性與CSF相關(guān)，A等位基因通過(guò)降低血清中IL-10的水平，促進(jìn)促炎細(xì)胞因子啟動(dòng)，增加了漢族人群患CSF的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2淋巴毒素(lymphotoxin，LT) LT是淋巴細(xì)胞受抗原等刺激活化后在某些腫瘤、自身免疫疾病存在的情況下分泌的一種細(xì)胞因子。淋巴毒素α(lymphotoxin-α，LTA)是一種促炎細(xì)胞因子，與冠心病的發(fā)病相關(guān)[42]。Yücel等[29]研究LTA C+804A(Thr26Asn，rs1041981，外顯子3)基因多態(tài)性與慢性冠狀動(dòng)脈綜合征的相關(guān)性時(shí)發(fā)現(xiàn)，與冠狀動(dòng)脈造影正常者相比，CSF患者中LTA多態(tài)性的純合基因型更高。以上結(jié)論支持低度炎癥反應(yīng)在CSF的發(fā)病中起重要作用的假說(shuō)。

2.3細(xì)胞間黏附分子1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1) ICAM-1是免疫球蛋白家族成員之一，是由內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及淋巴細(xì)胞釋放的細(xì)胞表面糖蛋白。因ICAM-1介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞活化，觸發(fā)炎癥反應(yīng)，誘導(dǎo)白細(xì)胞黏附以及向血管基膜遷移，在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展中起重要作用。ICAM-1基因第6外顯子(K469E)的單核苷酸A-G多態(tài)性導(dǎo)致谷氨酸(E)取代賴氨酸(K)(rs5498)。研究顯示，ICAM-1 K469E多態(tài)性(rs5498)增加了ICAM-1的血清水平和活性，并與動(dòng)脈粥樣硬化的形成和進(jìn)展密切相關(guān)[43-44]。Gazi等[25]研究CSF中ICAM-1 K469E時(shí)發(fā)現(xiàn)，ICAM-1基因K等位基因的存在使罹患CSF的風(fēng)險(xiǎn)增加了近2倍，支持動(dòng)脈粥樣硬化和內(nèi)皮功能障礙可能在CSF的發(fā)病中起重要作用的觀點(diǎn)。

3 其他與CSF相關(guān)的基因多態(tài)性

3.1亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolate reductase，MTHFR) 同型半胱氨酸升高和氧化應(yīng)激等也可能與CSF的發(fā)病相關(guān)。為此，有學(xué)者對(duì)MTHFR的基因多態(tài)性與CSF發(fā)病的相關(guān)性進(jìn)行了研究。MTHFR是葉酸代謝通路的關(guān)鍵酶，其主要作用是將5,10-亞甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)化為5-甲基四氫葉酸，5-甲基四氫葉酸通過(guò)進(jìn)入甲基傳遞通路而發(fā)揮生物學(xué)功能，維持血漿中同型半胱氨酸在一個(gè)較低的水平，并為DNA和蛋白質(zhì)的甲基化提供甲基。MTHFR在同型半胱氨酸的轉(zhuǎn)化以及DNA的合成中具有重要作用。研究表明，MTHFR基因多態(tài)性與編碼酶的活性、血漿同型半胱氨酸的水平及葉酸的水平密切相關(guān)[45]。有學(xué)者研究MTHFR基因多態(tài)性與CSF現(xiàn)象的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，CSF患者血清同型半胱氨酸的水平增高，而MTHFR C677T基因多態(tài)性、血漿高同型半胱氨酸與葉酸可能參與了CSF的發(fā)生，高同型半胱氨酸可抑制NOS的合成和活性，減少NO的生成，同時(shí)通過(guò)高氧化應(yīng)激反應(yīng)損傷血管內(nèi)皮功能，引起微血管舒張功能減退，進(jìn)而出現(xiàn)CSF[46-47]。

3.2乙醛脫氫酶2(aldehyde dehydrogenase 2，ALDH2) ALDH2主要位于肝細(xì)胞線粒體內(nèi)，是乙醇代謝過(guò)程的關(guān)鍵酶，由ALDH2基因編碼，可分為野生型(GG型)和突變型(GA型或AA型)兩種。多項(xiàng)研究顯示，ALDH2在減輕心肌缺血、保護(hù)心臟功能及抗氧化應(yīng)激中發(fā)揮作用[48-50]。李勇等[51]的研究顯示，CSF患者中ALDH2基因的突變率明顯高于正常血流組，ALDH2基因突變可能是CSF現(xiàn)象的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一，其機(jī)制可能與ALDH2在抗氧化應(yīng)激、降低炎癥水平、防止內(nèi)皮細(xì)胞損傷、抗心肌缺血及心肌保護(hù)等方面具有重要作用有關(guān)。

4 小 結(jié)

近年來(lái)，隨著對(duì)心血管疾病研究的深入，CSF等冠狀動(dòng)脈微血管功能障礙疾病逐漸引起了人們的關(guān)注。從目前的研究來(lái)看，基因多態(tài)性與CSF發(fā)病的相關(guān)性尚存在爭(zhēng)議。不同研究人員對(duì)同一位點(diǎn)的基因多態(tài)性與疾病的相關(guān)性得出的結(jié)論不同，可能與基因多態(tài)性在不同種族、地域及環(huán)境中表現(xiàn)形式不同有關(guān)。同時(shí)，研究中樣本量的差異可能也是導(dǎo)致結(jié)論具有爭(zhēng)議的原因之一。因此，仍需加強(qiáng)對(duì)中國(guó)漢族人群CSF基因多態(tài)性的大樣本研究，根據(jù)個(gè)體及群體差異，尋找CSF遺傳預(yù)警標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)個(gè)體化治療、精準(zhǔn)治療，這對(duì)減輕患者癥狀，改善預(yù)后以及防止惡性心血管事件的發(fā)生具有重要臨床意義。