HDAC 4基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓的相關(guān)性

陳紅莉 ,黃 輝 ,杜鵬輝 ,陳壁文 ,王 忠,3

(1.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系,新疆石河子 832000;2.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心內(nèi)科,新疆石河子 832000;3.國家衛(wèi)健委中亞高發(fā)病防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院,新疆石河子 832000)

近年來,我國原發(fā)性高血壓的患病率逐年升高,已在慢性疾病中占主導(dǎo)位置。血壓長期處于升高狀態(tài)可引起心、腦、腎、血管等多處靶器官損害[1]。遺傳因素在高血壓的發(fā)生中起重要作用,國內(nèi)外研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多個(gè)與高血壓相關(guān)的基因和易感位點(diǎn)[2]。從基因水平進(jìn)行研究,有利于進(jìn)一步了解高血壓發(fā)病機(jī)制。組蛋白脫乙酰基酶4(HDAC4)可以通過調(diào)節(jié)組蛋白的乙?；c去乙酰化的平衡影響基因轉(zhuǎn)錄,參與多種疾病發(fā)生發(fā)展。HDAC4基因多態(tài)性的研究已見于左心室質(zhì)量、頸動脈內(nèi)膜增厚、腫瘤等方面[3-5],但在高血壓病中的研究尚未見明確報(bào)道。經(jīng)查詢生物信息數(shù)據(jù)庫及文獻(xiàn)后,綜合考慮選取HDAC4 rs1108519和rs3791398兩個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行研究,旨在分析HDAC4基因多態(tài)性與高血壓的關(guān)系,為高血壓的防治提供一定實(shí)驗(yàn)室證據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對象

選取2020年10月至2021年1月就診于我院的原發(fā)性高血壓患者212例,按照性別相同、年齡±2歲的原則,1∶1匹配同期于體檢科體檢的健康者212例作為對照組。高血壓診斷符合《中國高血壓防治指南2018年修訂版》[6]推薦的診斷標(biāo)準(zhǔn):在未使用降壓藥物的情況下,診室收縮壓(SBP)≥140 mm Hg和(或)舒張壓(DBP)≥90 mm Hg。排除標(biāo)準(zhǔn):原發(fā)性醛固酮增多癥、嗜鉻細(xì)胞瘤等繼發(fā)性高血壓;糖尿病、甲亢等內(nèi)分泌性疾病;先天性心臟病、心肌病、自身免疫性疾病等其他疾病。本研究經(jīng)本院倫理委員會審核通過。

1.2 研究方法

1.2.1 臨床資料的收集

收集患者年齡、性別、身高、體質(zhì)量、血壓等一般臨床基線資料,并計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)(BMI)。運(yùn)用羅氏全自動生化分析儀測定高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、三酰甘油(TG)等生化指標(biāo)。

1.2.2 DNA 提取

采用離心柱型DNA 提取試劑盒提取血液基因組DNA,產(chǎn)物由紫外分光光度計(jì)鑒定其濃度和純度,10g/L瓊脂糖凝膠電泳鑒定其質(zhì)量。

1.2.3 目的基因片段擴(kuò)增和Sanger測序

應(yīng)用Primer Premier 5.0軟件進(jìn)行引物設(shè)計(jì),引物序列見表1。PCR 反應(yīng)體系如下:上游引物1.5μL,下游引物1.5μL,DNA模板2μL(10 ng/μL),DNase/RNase-free去離子水20μL,PCR Master Mix 25μL。PCR 反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性3 min,94℃變性30 s,60℃退火30 s,72℃延伸1 min,72℃充分延伸5 min,一共35個(gè)循環(huán)。PCR 產(chǎn)物經(jīng)15 g/L瓊脂糖凝膠電泳后由凝膠成像儀成像加以鑒定。擴(kuò)增條帶單一、完整、明亮者且符合目的片段長度者送由上海生物工程股份有限公司進(jìn)行Sanger測序。

表1 目的基因片段擴(kuò)增引物信息Tab.1 Amplification primer information of target gene fragments

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 高血壓組和對照組臨床資料的比較

與對照組相比,高血壓組年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、脈壓差(PP)、平均動脈壓(MAP)、尿酸(UA)、三酰甘油(TG)、RV5、RV5+SV1更高,心率(HR)更快、高密度脂蛋白(HDL-C)更低(均P<0.05);兩組在吸煙史、飲酒史、空腹血糖(FBG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-C)的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05,表2)。

表2 高血壓組和血壓正常對照組臨床資料的比較Tab.2 Comparison of clinical data between hypertension group and normal blood pressure control group ()

表2 高血壓組和血壓正常對照組臨床資料的比較Tab.2 Comparison of clinical data between hypertension group and normal blood pressure control group ()

#:χ2 值,*:Z 值;BMI:體質(zhì)量指數(shù);PP:脈壓差;MAP:平均動脈壓;HR:心率;UA:尿酸;FBG:空腹血糖;TG:三酰甘油;TC:總膽固醇;LDL-C:低密度脂蛋白;HDL-C:高密度脂蛋白。

2.2 HDAC 4 rs1108519、rs3791398 位 點(diǎn)Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)

高血壓組和對照組HDAC4 rs1108519、rs3791398位點(diǎn)基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(均P>0.05),所選研究對象具有群體代表性(表3)。

表3 兩組rs1108519、rs3791398位點(diǎn)Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Hardy-Weinberg equilibrium test of rs1108519 and rs3791398 in the two groups

2.3 HDAC 4 rs1108519、rs3791398位點(diǎn)基因型和等位基因頻率的組間比較

高血壓組中,HDAC4 rs1108519 位點(diǎn)基因型AA(72.6%vs.89.6%)、等位基因A(83.5%vs.94.1%)頻率低于對照組,基因型AG(21.7%vs.9.0%)、GG(5.7%vs.1.4%)和等位基因G(16.5%vs.5.9%)頻率明顯高于對照組(均P<0.05);rs3791398位點(diǎn)基因型頻率、等位基因頻率在兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05,表4)。

表4 兩組rs1108519、rs3791398位點(diǎn)基因型和等位基因頻率比較Tab.4 Comparison of genotype and allele frequency of rs1108519 and rs3791398 between the two groups

2.4 rs1108519、rs3791398位點(diǎn)不同基因型與原發(fā)性高血壓的易感性分析

調(diào)整了BMI、吸煙史、飲酒史、空腹血糖和血脂后,條件logistic回歸分析結(jié)果表明,對于HDAC4的rs1108519,在共顯性模型(AAvs.AGvs.GG)下,攜帶AG、GG 基因型的人群發(fā)生高血壓的風(fēng)險(xiǎn)分別是攜帶AA 基因型人群的5.980倍(OR=5.980,95%CI:1.334～26.811,P=0.019)、2.832倍(OR=2.832,95%CI:1.466～5.472,P=0.002)。顯性模型(AAvs.AG+GG)下,攜帶AG 或GG 基因型的人群發(fā)生高血壓的風(fēng)險(xiǎn)是攜帶AA 基因型人群的3.207倍(OR=3.207,95%CI:1.739～5.917,P<0.001)。隱性模型(GGvs.AG+AA)下,攜帶AG 或AA 基因型的人群發(fā)生高血壓的風(fēng)險(xiǎn)是攜帶GG 基因型人群的19.3%(OR=0.193,95%CI:0.045～0.825,P=0.026),攜帶等位基因G 的人群發(fā)生高血壓風(fēng)險(xiǎn)是攜帶等位基因A人群的1.816倍 (OR=1.816,95%CI:1.281～2.575,P=0.001)。rs3791398位點(diǎn)攜帶不同基因型和等位基因的人群與發(fā)生高血壓的風(fēng)險(xiǎn)差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05,表5)。

表5 rs1108519、rs3791398不同基因型和等位基因與原發(fā)性高血壓的易感性分析Tab.5 Analysis of susceptibility of different genotypes and alleles of rs1108519 and rs3791398 to essential hypertension

續(xù)表5

3 討 論

原發(fā)性高血壓是由多因素遺傳和環(huán)境因素共同作用的復(fù)雜性狀,血壓的遺傳率估計(jì)為30%～50%[7],全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)中發(fā)現(xiàn)的與血壓表型相關(guān)的SNP 解釋了約27%的血壓遺傳率。但目前發(fā)現(xiàn)對血壓產(chǎn)生影響的SNP研究主要為歐洲血統(tǒng)的人群,其他血統(tǒng)人群的研究較少。本研究選擇中國漢族人群為研究對象,對HDAC4 基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓的相關(guān)性進(jìn)行研究。

本研究分析了HDAC4的rs1108519、rs3791398位點(diǎn)的多態(tài)性在中國漢族人群高血壓人群中的相關(guān)性。研究結(jié)果提示,rs1108519 位點(diǎn)基因型、等位基因頻率的分布在高血壓人群和血壓正常人群中的分布有差異,高血壓人群中攜帶AG、GG 基因型的頻率明顯更高,更傾向攜帶G 等位基因。在調(diào)整了可能混雜因素后,攜帶G等位基因人群發(fā)生高血壓的風(fēng)險(xiǎn)是攜帶A等位基因人群的1.816倍,提示G 等位基因可能是高血壓發(fā)病的危險(xiǎn)因素。而rs3791398位點(diǎn)在高血壓和對照組人群中的基因型頻率和等位基因頻率分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且與高血壓發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)不相關(guān)。

HDAC4高表達(dá)于大腦、心臟、骨骼肌等組織,可反復(fù)穿梭于胞質(zhì)和胞核之間,能通過含鋅催化結(jié)構(gòu)域去除乙酰基,使蛋白質(zhì)發(fā)生去乙?；?調(diào)控多種細(xì)胞功能基因的表達(dá)[8]。LEE 等[9]研究表明敲除HDAC4基因能增加鹽皮質(zhì)激素受體的乙?；?降低鹽皮質(zhì)激素受體的轉(zhuǎn)錄活性,防止高血壓的發(fā)展。Ca2+/鈣調(diào)素依賴蛋白激酶Ⅱα(Ca MK Ⅱa)與HDAC4的直接相互作用,選擇性磷酸化HDAC4,促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞基因的增殖和表達(dá),導(dǎo)致血管平滑肌細(xì)胞肥大和增生,進(jìn)而影響血壓[10]。也有研究表明敲除HDAC4基因可下調(diào)miR-125a-5p,抑制血管平滑肌細(xì)胞的遷移[11],有生物信息學(xué)分析證明miR-1281的直接靶點(diǎn)是HDAC4,而miR-1281可以通過促進(jìn)平滑肌細(xì)胞的增殖和表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)動脈血管重塑,影響血壓[12]。眾多研究結(jié)果都表明HDAC4在高血壓的發(fā)生發(fā)展中可能發(fā)揮了重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)HDAC4的rs1108519位點(diǎn)與高血壓相關(guān)。既往在日本健康人群的全基因組關(guān)聯(lián)分析研究中發(fā)現(xiàn)rs1108519與RV5電壓的大小相關(guān),但在另一人群對該位點(diǎn)進(jìn)行復(fù)制研究和Meta分析后發(fā)現(xiàn)相關(guān)性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[3],本文發(fā)現(xiàn)高血壓人群存在更高的RV5電壓。rs1108519位于內(nèi)含子區(qū),此區(qū)域突變一般不會改變基因表達(dá)的性狀,但有研究表明內(nèi)含子區(qū)的突變可能影響基因調(diào)控,本位點(diǎn)可能通過影響HDAC4的表達(dá)進(jìn)而影響血壓,可進(jìn)一步對此位點(diǎn)是否改變HDAC4的mRNA 表達(dá)及具體機(jī)制進(jìn)行研究。rs3791398也位于內(nèi)含子區(qū),但其基因型頻率和等位基因頻率分布差異及與高血壓的風(fēng)險(xiǎn)度關(guān)系均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,在漢族人群中,該位點(diǎn)可能與高血壓無相關(guān)性。但本研究樣本量相對較少,且僅涉及中國漢族,這可能影響HDAC4 rs1108519、rs3791398位點(diǎn)與原發(fā)性高血壓相關(guān)性結(jié)果的適用性,需進(jìn)一步在不同地區(qū)、民族擴(kuò)大樣本量進(jìn)行研究。