新疆維吾爾族老年人群延遲整流型鉀離子通道KCNE1（G38S）基因多態(tài)性與心房顫動(dòng)的相關(guān)性研究

郭玉君 艾力曼·馬合木提 王坤

新疆維吾爾族老年人群延遲整流型鉀離子通道KCNE1（G38S）基因多態(tài)性與心房顫動(dòng)的相關(guān)性研究

郭玉君 艾力曼·馬合木提 王坤

目的探討新疆維吾爾族老年人群延遲整流型鉀離子通道KCNE1（G38S）基因多態(tài)性與心房顫動(dòng)（AF）的相關(guān)性。方法收集新疆地區(qū)維吾爾族AF人群（AF組）和非AF人群（對(duì)照組）各70例的外周血樣標(biāo)本，提取DNA，采用等位基因聚合酶鏈反應(yīng)（PCR?RFLP）的方法鑒定KCNE1（G38S）的基因型及等位基因分布。采用Logistic回歸分析各種因素與房顫的相關(guān)性。結(jié)果KCNE1基因G38S位點(diǎn)AA、AG、GG基因型頻率在AF組分別為17.14%、27.14%、55.71%。在對(duì)照組分別為24.29%、50%、25.71%。2組基因型分布差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且AF組G等位基因頻率明顯高于對(duì)照組（P＜0.05）。Logistic回歸分析結(jié)果顯示KCNE1（G38S）GG基因型與維吾爾族人群AF的發(fā)生相關(guān)（P＜0.05）。結(jié)論新疆地區(qū)維吾爾族人群AF的發(fā)生與KCNE1（G38S）基因多態(tài)性相關(guān)。G38S位點(diǎn)多態(tài)性可能是維吾爾族AF患者的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一。

心房顫動(dòng)；基因多態(tài)性；KCNE1（G38S）基因；維吾爾族人群

心房顫動(dòng)（AF）是臨床上最常見且危害嚴(yán)重的持續(xù)性心律失常。國內(nèi)資料表明，成人AF的發(fā)病率為0.77%［1］。近年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從基因水平研究AF的病因，找尋AF的易感基因已經(jīng)成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。目前新疆地區(qū)維吾爾族AF的基因篩查資料尚未健全，仍需進(jìn)行大規(guī)模流行病學(xué)研究分析新疆地區(qū)AF流行病學(xué)現(xiàn)狀。本課題以新疆維吾爾族人群為研究對(duì)象，選擇延遲整流型鉀離子通道相關(guān)的KCNE1（G38S，rs1805127）基因作為候選基因，分析基因型、等位基因型頻率分布差異，進(jìn)而探討KCNE1（G38S，rs1805127）基因多態(tài)性與新疆維吾爾族人群AF之間的關(guān)聯(lián)，為更詳盡地了解AF潛在的遺傳學(xué)發(fā)病機(jī)制提供一定的分子流行病學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2010年8月至2011年8月新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院診斷為AF的維吾爾族患者45例，并隨機(jī)抽取以新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金“新疆AF現(xiàn)狀的流行病學(xué)研究”在喀什市和吐魯番市流調(diào)所初步建立的維吾爾族AF資料庫中的25例維吾爾族患者，共70例作為AF組，其中男48例，女22例，年齡60～85歲，平均（65.264.17）歲；同時(shí)選取同期住院維吾爾族非AF患者70例作為對(duì)照組，其中男48例，女22例，平均（62.257.35）歲。且所有患者心電圖（包括Holter動(dòng)態(tài)心電圖）無AF表現(xiàn)。2組間性別和年齡無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

1.2 一般資料收集 本研究獲得新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，每名受試者均簽署知情同意書。詳細(xì)制定調(diào)查表，記錄入選研究對(duì)象一般情況，主要心血管疾病及AF常見危險(xiǎn)因素，包括高血壓、冠心病、吸煙及飲酒等，超聲心動(dòng)圖檢查左房內(nèi)徑（left atrium diameter，LAD）及左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。調(diào)查方法和質(zhì)量控制：采用國際通用的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)查方法，統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一方案。調(diào)查包括問卷和體檢部分，問卷部分主要包括：一般狀況、職業(yè)、勞動(dòng)強(qiáng)度、AF的個(gè)人史、家族史、吸煙、飲酒狀況等。體檢部分包括：血壓、心率、心電圖、身高、體質(zhì)量、腰圍、腹圍、臀圍等。

AF入選標(biāo)準(zhǔn)［2］：（1）現(xiàn)在的心電圖示為AF；（2）有以前診斷為AF的心電圖或Holter記錄。高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)采用1999年WHO／ISH的《高血壓治療指南》標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 研究方法 取外周血5 ml，以0.5 mol／L的EDTA抗凝，采用高鹽沉淀法提取外周血白細(xì)胞DNA，溶于TE中，－20℃保存。采用紫外分光光度法測定樣本DNA濃度，稀釋備用。

KCNE1（G38S，rs1805127）基因多態(tài)性的檢測：聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）擴(kuò)增含KCNE1基因多態(tài)性片斷，運(yùn)用限制性內(nèi)切酶酶切分析確定基因型。對(duì)KCNE1基因rs1805127位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性進(jìn)行檢測，擴(kuò)增引物如下：正向引物（5′→3′）：GTGACGCCCTTTCT?GACCAA；反向引物（3′→5′）：CCAGATG?GTTTTCAACGACA；PCR產(chǎn)物為318bp；KCNE1 G38S基因多態(tài)性為112位A變?yōu)镚，導(dǎo)致編碼蛋白的38位絲氨酸變?yōu)楦拾彼幔⊿?G）。用限制性內(nèi)切酶MspA1I酶切后電泳可見3種基因型：若該位點(diǎn)為G，則形成MspA1Ⅰ酶切位點(diǎn)，即等位基因G，反之為等位基因A，酶切后若為232 bp及86 bp 2條帶，則為GG型，若為318 bp，232 bp及86 bp3條帶，則為AG型，若為318 bp 1條帶，則為AA型。根據(jù)條帶進(jìn)行基因分型。PCR方法擴(kuò)增后，取5μl擴(kuò)增產(chǎn)物以1.5%瓊脂糖凝膠電泳，用100 bp DNA標(biāo)記作為標(biāo)尺，觀察并記錄保存PCR產(chǎn)物。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用SHEsis軟件對(duì)基因分型在各組中的分布進(jìn)行Hardy?weinberg平衡檢驗(yàn)樣本群體的代表性。符合Hardy?weinberg平衡后，各組計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（s）表示，2組定量資料比較用t檢驗(yàn)，2組基因型和等位基因頻率差異比較用χ2檢驗(yàn)。綜合評(píng)價(jià)各因素與AF的相關(guān)性采用多因素Logistic回歸分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組一般情況比較 AF組吸煙史及飲酒史與對(duì)照組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），而冠心病及高血壓患病率顯著高于對(duì)照組（P＜0.05或0.01）。AF組與對(duì)照組間LAD及LVEF差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。見表1。

表1 2組一般情況比較（n＝70）

2.2 2組rs1805127位點(diǎn)基因型及等位基因頻率比較AF組70例中AA、AG、GG基因型頻率分別為17.14%、27.14%、55.71%，GG基因型為主。對(duì)照組70例中AA、AG、GG基因型頻率分別為24.29%、50%、25.71%，AG基因型為主，2組基因型分布差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2＝6.435，P＜0.05）。AF組與對(duì)照組等位基因頻率均以G為主，AF組G等位基因頻率高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2＝7.800，P＜0.05），見表2。

2.3 rs1805127位點(diǎn)多態(tài)性與AF相關(guān)性分析 用多因素條件Logistic回歸分析，模型自變量的選擇采用Wald向前法納入預(yù)測變量。冠心病和高血壓是維吾爾族人群發(fā)生AF的危險(xiǎn)因素。控制高血壓、冠心病、吸煙及飲酒混雜因素后，rs1805127位點(diǎn)GG基因型在維吾爾族AF人群和非AF人群中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），攜帶有基因型GG者患AF的風(fēng)險(xiǎn)是AA＋AG基因型者的1.526倍。見表3。

表2 KCNE1（G38S）基因型分布及等位基因頻率（n，%）

表3 多因素條件Logistic回歸分析

3 討論

1997年，Brugada等［3］報(bào)道了第一個(gè)AF基因座10q22?q24，從理論上證實(shí)了AF的遺傳特性。在眾多的AF候選基因中，除離子相關(guān)通道基因，還發(fā)現(xiàn)一些非離子通道蛋白基因多態(tài)性也與AF發(fā)生有一定的相關(guān)性。AF的大多數(shù)致病基因正是通過改變心房肌不同離子通道的結(jié)構(gòu)和功能，從而啟動(dòng)和維持AF。緩慢型延遲整流鉀電流（IKs）與快速型延遲整流鉀電流（IKr）是心肌細(xì)胞復(fù)極的主要電流，已經(jīng)明確其功能增強(qiáng)可使復(fù)極加快，縮短動(dòng)作電位和有效不應(yīng)期，從而利于AF的發(fā)生和維持。一般認(rèn)為電壓門控鉀離子通道（Kv通道）包括延遲整流鉀離子通道和瞬時(shí)外向鉀離子通道（Ito），其中延遲整流鉀離子通道又可分為慢激活電壓門控鉀離子通道（IKS），KCNQ1和KCNE1基因分別編碼IKs通道的α亞基和β亞基［4］。

KCNE家族成員的基因變異可能會(huì)引起IKs和IKr電流密度或通道動(dòng)力學(xué)特征改變，影響動(dòng)作電位時(shí)程和有效不應(yīng)期，從而觸發(fā)或抑制AF的發(fā)生。Fatini等［5］在高加索人群進(jìn)行了非瓣膜病AF患者研究，發(fā)現(xiàn)Mink基因38G等位基因與AF關(guān)聯(lián)。Schreieck等［6］報(bào)道了一個(gè)與非家族性AF相關(guān)的C825T多態(tài)性研究，其中TT基因型具有較高的IK1電流密度。這一結(jié)果也說明離子通道內(nèi)向整流的改變與家族性AF和非家族性AF相關(guān)。Ackerman等［7］在亞洲人中發(fā)現(xiàn)2個(gè)變異，G38S（112 G＞A，雜合子頻率16.4%）和D85N（253 G＞A，雜合子頻率0.7%）。Lai等［8］研究顯示，KCNE1基因的38G等位基因較38S更易引起AF。 KCNE1 38G可導(dǎo)致IKs密度降低，心房動(dòng)作電位復(fù)極化不穩(wěn)定，最終導(dǎo)致AF發(fā)生。Ehrlich等［9］研究了Mink 38G的功能，發(fā)現(xiàn)Mink38G減少了KCNQ1在細(xì)胞膜上的表達(dá)，降低了IKs電流。近來專家們又有了新發(fā)現(xiàn)，Mink基因G38S多態(tài)性在其研究人群中與孤立性AF的發(fā)生具有相關(guān)性，GG型攜帶狀態(tài)較GS和SS型發(fā)生孤立性AF的危險(xiǎn)度更高，并且認(rèn)為Mink基因G38S多態(tài)性可以作為孤立性AF的危險(xiǎn)遺傳標(biāo)記［10］。本研究發(fā)現(xiàn)，維吾爾族人群AF和非AF患者G38S基因型分布有差異，提示在新疆地區(qū)維吾爾族AF患者與非AF患者鉀離子通道KCNE1（G38S）基因型的分布有差異性。2組等位基因頻率均以G為主，AF患者G等位基因頻率高于對(duì)照組，提示攜帶G等位基因的維吾爾族人群患AF的概率更高。

已有的研究表明AF的發(fā)生率在種族間有明顯的差異。2006年，美國心臟病學(xué)學(xué)院／美國心臟學(xué)會(huì)／歐洲心臟病學(xué)學(xué)會(huì)的AF控制指南中指出黑人的AF發(fā)生率不到白人的一半，說明AF患病率存在種族差異性，兩者表明孤立性AF可能與人體內(nèi)某種基因或者物質(zhì)的改變存在一定關(guān)系。Olson等［11］研究證實(shí)了人體內(nèi)SCN5A的變化可以導(dǎo)致擴(kuò)張型心肌病和AF。Chen等［12］研究結(jié)果也認(rèn)為，SCN5A的多態(tài)性出現(xiàn)在4個(gè)人群中：亞洲人、拉美裔人、高加索人和非裔美國人，這提示了這4種人群的AF早期預(yù)防應(yīng)特別注意。木胡牙提等［13］進(jìn)行的一項(xiàng)研究顯示，漢族與維吾爾族AF患者在發(fā)病年齡、病因、LAD、瓣膜病的發(fā)病等臨床特性方面存在種族差別。馬依彤等［14］研究顯示，KCNE1基因rs1805127多態(tài)性可增加新疆維吾爾族AF的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。本研究結(jié)果增加了新疆維吾爾族人群AF流行病調(diào)研資料，對(duì)今后基因個(gè)體化、地域化治療奠定了理論基礎(chǔ)。

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Relationship between delayed rectifier potassium channel KCNE1（G38S）gene polymorphism and atrial fibrillation in elderly Uygur population in Xinjiang

GUO Yu?jun，Ailiman．Mahemuti，WANGKun．Department ofHeart Failure，the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University，Urumqi 830054，China

ObjectiveTo investigate the correlation between delayed rectifier potassium channel KCNE1（G38S）and atrial fibrillation（AF）.MethodsSeventy elderly Uygur patientswith AF（AF group）and seventy elderly Uygur pa?tients without AF（non?AF group）were enrolled in this study.Peripheral blood sample specimenswere collected and DNA was extracted from all subjects.KCNE1（G38S）genotypes and allelic distribution were identificated with the polymerase chain reaction?extinction enzymes fragment length polymorphism（PCR?RFLP）.The risk factors of AFwere analyzed using Logistic regression analysis.ResultsThe frequency of AA，AG and GG genotype was 17.14%，27.14%，55.71%at KCNE1 gene（G38S site）in AF group，compared with 24.29%，50%and 25.71%in the control group（P＜0.05），and G allele frequency was higher in AF group than that in the control group（P＜0.05）；Logistic regression analysis showed that KCNE1（G38S）GG genotypewas associated with the occurrence of AF in Uygur elderly population（P＜0.05）.Conclu?sionsThe results suggest that KCNE1（G38S）polymorphism may be one of the independent risk factors of AF in Uygur patients.

atrial fibrillation；gene polymorphism；KCNEl（G38S）gene；Uygur population

R 541.75 ［

］ A

10.3969／j.issn.1003?9198.2014.11.013

2013?11?25）

新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院青年基金項(xiàng)目（2012QN12）

830054新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市，新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院心衰科

艾力曼·馬合木提，Email：454726435＠qq.com