ABCG2、PDZK1、SLC22A12 基因交互效應(yīng)與烏魯木齊市漢族男性高尿酸血癥的關(guān)聯(lián)性研究

李珍珍，陳昱名，劉 璐，何 爽，夏依代·圖爾蓀，苗 蕾

（1.新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院， 新疆 烏魯木齊 830000）

尿酸作為人體嘌呤代謝終極產(chǎn)物之一，如果產(chǎn)生過多或代謝異常，都可能引發(fā)高尿酸血癥（hyperuricemia，HUA）［1］。近年來隨著生活水平的不斷提升，全國各地區(qū)患病率均呈現(xiàn)明顯上升趨勢。調(diào)查表明其患病率由13.4%已逐步升高至16.4%［2，3］，已經(jīng)和糖尿病一樣，是目前常見的代謝性疾病之一［4］。目前，高尿酸血癥的發(fā)病機(jī)制尚不明確，除常見的外在因素（飲酒、疲勞、應(yīng)激等）外，還包括遺傳因素［5］。痛風(fēng)的關(guān)鍵生化前提和主要的風(fēng)險(xiǎn)因素就是高尿酸血癥。當(dāng)體內(nèi)血尿酸水平逐漸升高，高尿酸血癥的病情不斷加重，致痛風(fēng)的發(fā)病率會(huì)持續(xù)增高［6］。全球高尿酸血癥患病率沿海地區(qū)明顯高于其他地區(qū)，各地區(qū)的患病情況略有不同，但均以男性為主［7］。

近年來研究表明，尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因多態(tài)性與人類血清中尿酸濃度密切相關(guān)［8］。ABCG2 作為ATP 結(jié)合蛋白，在人體的正常細(xì)胞如腸道、肝臟、乳腺小葉、腎小管及某些腫瘤組織中都有一定的表達(dá)。ABCG2 對(duì)維持人體正常新陳代謝起著重要作用，同時(shí)也是尿酸外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的一種，其rs2231142 位點(diǎn)突變可致使ABCG2 轉(zhuǎn)運(yùn)尿酸的功能降低53%［9］，國外一些研究發(fā)現(xiàn)此位點(diǎn)的突變與高尿酸血癥發(fā)生密切相關(guān)。PDZK1 是一種骨架蛋白，在機(jī)體內(nèi)各類細(xì)胞（如肝臟、腎臟、消化道等）的細(xì)胞核及細(xì)胞膜上均有表現(xiàn)，PDZK1 的結(jié)構(gòu)域可以調(diào)控各種尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的亞細(xì)胞位置，從而影響尿酸的代謝。部分研究表明rs12129861 位點(diǎn)突變與高尿酸血癥的發(fā)生存在相關(guān)性［10-12］。SLC22A12 是尿酸鹽陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，主要作用于尿酸鹽的重吸收功能，研究發(fā)現(xiàn)SLC22A12的rs505802 基因位點(diǎn)與高尿酸血癥存在一定關(guān)聯(lián)性。 目前關(guān)于ABCG2、PDZK1、SIC22A12基因交互作用與高尿酸血癥的報(bào)道較少，且新疆地區(qū)無文獻(xiàn)報(bào)道。本文研 究ABCG2基 因rs2231142 位 點(diǎn)、PDZK1基 因rs12129861 位 點(diǎn)、SLC22A12基 因rs505802 位 點(diǎn) 與高尿酸血癥的相關(guān)性，為烏魯木齊市漢族男性高尿酸血癥的基因篩查提供依據(jù)，同時(shí)也為我國不同地區(qū)的高尿酸血癥遺傳研究提供一定的理論支撐。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

在2018～2020 年間，對(duì)新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院和新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)院對(duì)體檢的漢族男性高尿酸血癥患者進(jìn)行了研究，共選取了334 例作為高尿酸血癥組。同期于該院體檢中心體檢的健康漢族男性488 例作為對(duì)照組。在這些病例中，患者符合我國對(duì)高尿酸血癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)：即男性血尿酸濃度達(dá)到或超過417 μmol/L（7.0 mg/mL）。每個(gè)對(duì)象相互間不存在親屬關(guān)系，并且在新疆有固定住所。同時(shí)排除了伴有嚴(yán)重惡性腫瘤、血液疾病病變、肝腎功能不全及其他因素影響尿酸含量水平的患者（如近期使用降尿酸藥物的患者、甲狀腺功能減退癥患者、白血病患者等）。本研究均征得了各位患者的書面同意，并由新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)通過，倫理審批號(hào)：20140304-137。

1.2 方法

1.2.1 DNA 提取 研究對(duì)象在禁食12 h，于清晨取空腹靜脈血5 mL，其中2 mL 放入肝素抗凝管中，使用Thermo 賽默飛 King Duo 全自動(dòng)磁珠核酸提取儀，按說明書操作提取DNA，并使用電泳法（瓊脂糖凝膠電泳）進(jìn)行濃度檢測。剩余3 mL 進(jìn)行一般生化檢驗(yàn)，測定項(xiàng)目含有甘油三脂（TG）、總膽固醇（TC）、尿 素 氮（CREA）、肌 酐（SCr）、空 腹 血 糖（GLU）等常規(guī)生化項(xiàng)目。

1.2.2 基因多態(tài)性檢測 首先根據(jù)NCBI 數(shù)據(jù)庫中ABCG2、PDZK1、SLC22A12基 因 序 列，使 用 引 物設(shè)計(jì)軟件（Primer3.0）進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用Blast 分析驗(yàn)證。擴(kuò)增引物交由上海天昊生物科技有限公司進(jìn)行合成。然后經(jīng)變性、退火、伸長等步驟循環(huán)34 次，68 ℃靜置延伸10 min，4 ℃終止。最后由上海天昊生物科技有限公司采用多重SNP 分型技術(shù)，對(duì)rs2231142、rs12129861、rs505802 位點(diǎn)進(jìn)行基因分型檢測。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

在SPSS26.0 軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，進(jìn)行差異性的分析（使用t檢驗(yàn)和非參數(shù)檢驗(yàn)）。對(duì)于計(jì)數(shù)資料的比較，采用的是卡方檢驗(yàn)或者Fisher 確切概率法，3 種不同基因型位點(diǎn)之間用LSD 組間比較。采用Logistic 回歸分析法分析高尿酸血癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)因素和高尿酸血癥易感性的影響因素，運(yùn)用多元線性回歸分析各基因型及一般資料與尿酸水平的相關(guān)性，若P＜0.05，則認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。使用GMDR 軟件進(jìn)行基因位點(diǎn)與位點(diǎn)間交互作用。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

高尿酸血癥組與對(duì)照組一般臨床資料比較見表1。高尿酸血癥組和對(duì)照組在年齡、膽固醇、血糖、收縮壓上差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但高尿酸血癥和對(duì)照組在體質(zhì)量、CREA、SCr、SUA、TG、HDL-C、LDL-C、DBP 等有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 高尿酸血癥組與對(duì)照組一般資料對(duì)比（±s）Tab 1 Comparison of general data between hyperuricemia group and control group（±s）

表1 高尿酸血癥組與對(duì)照組一般資料對(duì)比（±s）Tab 1 Comparison of general data between hyperuricemia group and control group（±s）

注：a 表示t 檢驗(yàn)，b 表示Z 檢驗(yàn)。

指標(biāo)年齡（歲）BMI（kg/m2）CREA(μmol/L)SCr(mmol/L)SUA(μmol/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)GLU(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)SBP(mmHg)DBP(mmHg)對(duì)照組（n=488）45.99±12.99 24.98±2.99 5.13±1.27 85.25（78.27,92.20）高尿酸血癥組（n=334）45.93±14.85 26.73±3.40 5.69±2.04 88.13（79.11,99.06）P 0.949＜0.001＜0.001 0.001＜0.001 0.115＜0.001 0.088＜0.001 0.003 0.263＜0.001 352.80（306.68,382.26）4.66±0.88 1.39（0.98,2.09）5.09（4.84,5.49）1.34±0.25 2.61±0.72 124.49±12.91 76.18±9.35 474.60（448.85,524.94）4.78±1.13 2.06（1.40,3.02）5.19（4.78,5.77）1.24±0.31 2.79±0.89 125.55±13.71 79.22±9.75 t/z 0.064a-7.808a-4.415a-3.451b 23.838b-1.580a 8.605b-1.704b 5.131a-3.011a-1.120a-4.507a

2.2 Hardy-Weinberg 平衡性檢驗(yàn)

兩 組 受 試 者ABCG2、PDZK1 和SLC22A12 基因多態(tài)性分布頻率經(jīng)檢驗(yàn)均符合Hardy-Weinberg平衡（P＞0.05），具有群體意義。

2.3 基因型在病例組與對(duì)照組的分布特征

rs2231142 位 點(diǎn)（ABCG2基 因）多 態(tài) 性 和rs12129861 位點(diǎn)（PDZK1 基因）不同分組的分布特征，見表3。

表3 rs2231142（ABCG2 基因）和rs12129861（PDZK1 基因）在病例對(duì)照中基因型及等位基因分布情況［n（%）］Tab 3 The genotype and allele distribution of ABCG2 gene rs2231142 and PDZK1 gene rs12129861 in case-control cases［n（%）］

表4 rs2231142（ABCG2 基因）多態(tài)性、rs12129861（PDZK1 基因）多態(tài)性與高尿酸血癥的關(guān)聯(lián)［n（%）］Tab 4 Association of ABCG2 gene rs2231142 polymorphism， PDZK1 gene rs12129861 polymorphism and hyperuricemia ［n（%）］

2.4 不同位點(diǎn)多態(tài)性和與高尿酸血癥的關(guān)聯(lián)性分析

2.4.1ABCG2基 因rs2231142 位 點(diǎn) 多 態(tài) 性 和PDZK1基因rs12129861 位點(diǎn)多態(tài)性和與高尿酸血癥的關(guān)聯(lián)分析 兩組受試者ABCG2、PDZK1基因多態(tài)性分布頻率經(jīng)檢驗(yàn)符合Hardy-Weinberg 平衡（P＞0.05），具有群體意義，見表5。在高尿酸血癥組中，基因型GT、TT 以及聯(lián)合基因型的發(fā)生頻率都明顯比對(duì)照組高（P＜0.05），TT 基因型患者高尿酸血癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)照組的2.213 倍［95%CI（1.389，3.525），P＜0.05］，GT 基因型患者高尿酸血癥 發(fā) 病 風(fēng) 險(xiǎn) 是 對(duì) 照 組 的1.664 倍［95%CI（1.234，2.244），P＜0.05］，GT+TT 基因型患者高尿酸血癥發(fā) 病 風(fēng) 險(xiǎn) 是 對(duì) 照 組 的1.767 倍［95%CI（1.332，2.343），P＜0.05］。在高尿酸血癥組中，帶有突變等位基因的基因型GA、AA 以及聯(lián)合的基因型發(fā)生頻率都小于對(duì)照組（P＜0.05），rs12129861 基因位點(diǎn)AA 基因型患者高尿酸血癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)照組的0.380 倍（95%CI（0.160，0.902），P＜0.05］，GA 基因型患者高尿酸血癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)照組的0.684 倍［95%CI（0.506，0.924），P＜0.05］，GA+AA 基因型患者高尿酸血癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)照組的0.649 倍［95%CI（0.484，0.810），P＜0.05］。

表5 SLC22A12 基因rs505802 位點(diǎn)多態(tài)性與高尿酸血癥的關(guān)聯(lián)［n（%）］Tab 5 Association of SLC22A12 gene rs505802 locus polymorphism with hyperuricemia ［n（%）］

2.4.2SLC22A12基因rs505802 位點(diǎn)多態(tài)性和與高尿酸血癥的關(guān)聯(lián)分析 在檢驗(yàn)兩組受試者的SLC22A12 基因多態(tài)性分布頻率時(shí)，結(jié)果表明它們符合Hardy-Weinberg 平衡原理，這一結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的群體意義。進(jìn)一步對(duì)比分析高尿酸血癥組與對(duì)照組在rs505802 位點(diǎn)的基因型及等位基因頻率分布，未發(fā)現(xiàn)顯著性差異（P＞0.05）。，尚不能說明這個(gè)位點(diǎn)對(duì)高尿酸血癥的發(fā)生產(chǎn)生作用。見表5。

2.5 危險(xiǎn)因素分析

把是否患有高尿酸血癥為因變量，將基因型（以啞變量形式引入模型）、BMI、收縮壓、舒張壓（DBP）、尿素氮（CREA）、肌酐（SCr）、空腹血糖、總膽固醇、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）引入模型。通過二元 Logistic 回歸分析結(jié)果顯示：在納入模型的9 個(gè)自變量（或預(yù)測因素）中BMI、尿素氮、甘油三酯、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、舒張壓、肌酐、ABCG2rs2231142 位點(diǎn)基因型和PDZK1rs12129861 位點(diǎn)基因型，這9 個(gè)變量都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表6）。BMI 每增加1 kg/m2，高尿酸血癥的發(fā)病率提高8.8%；尿素氮每增加1 μmol/L，高尿酸血癥的發(fā)病率提高28.3%；肌酐每增加1 mmol/L，高尿酸血癥的發(fā)病率提高1.7%；甘油三脂每增加1 mmol/L，高尿酸血癥的發(fā)病率提高51.9%；高密度脂蛋白每增加1 mmol/L，患高尿酸血癥的危險(xiǎn)減少85%；低密度脂蛋白每增加1 mmol/L，高尿酸血癥的發(fā)病率提高49%；舒張壓每增加1 mmHg，高尿酸血癥的發(fā)病率提高3.1%；ABCG2 rs2231142 位點(diǎn)GT 和TT 基因型攜帶者高尿酸血癥的發(fā)病率是野生型攜帶者的1.727 倍和2.593 倍，見表6。

2.6 尿酸水平影響因素分析

在進(jìn)行以尿酸水平作為因變量的多元線性回歸分析中，我們納入了基因型（以啞變量形式）、顯性模型、隱性模型、年齡、、BMI、收縮壓、舒張壓、尿素氮、肌酐、空腹血糖、總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等引入模型。結(jié)果顯示，進(jìn)入回歸模型的自變量有年齡、BMI、尿素氮、空腹血糖、甘油三酯、總膽固醇，低密度脂蛋白、舒張壓、PDZK1 rs12129861 位點(diǎn)基因型、ABCG2 rs2231142位點(diǎn)基因型等，其調(diào)整R2=0.285，對(duì)方程進(jìn)行檢驗(yàn)，F(xiàn)=24.385，P＜0.001，表明差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表7。

表7 尿酸影響因素的多元線性回歸Tab 7 Multiple linear regression of uric acid influencing factors

2.7 病例組與對(duì)照組各SNP 位點(diǎn)間交互作用分析

以rs2231142 位點(diǎn)（ABCG2基因）、rs12129861位點(diǎn)（PDZK1基因）和rs505802 位點(diǎn)（SLC22A12基因）為變量，是否患高尿酸血癥為結(jié)局變量，同時(shí)調(diào)整年齡、BMI、舒張壓為協(xié)變量對(duì)模型的干擾，考察基因多態(tài)性高階交互作用對(duì)高尿酸血癥的影響。通過使用GMDR 交互分析軟件對(duì)rs2231142 位點(diǎn)與rs12129861、rs505802 這3 個(gè)位點(diǎn)的交互作用進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)這3 個(gè)位點(diǎn)的交互作用與高尿酸血癥之間的關(guān)系具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性差異（P＜0.05），這表明這3 個(gè)位點(diǎn)的交互作用與高尿酸血癥的發(fā)生和發(fā)展之間存在一定聯(lián)系。見表8。

表8 烏魯木齊市漢族男性高尿酸血癥組與對(duì)照組各SNP 位點(diǎn)交互分析Tab 8 Analysis of interaction between SNP sites in males of Xinjiang Uygur Han Nationality with hyperuricemia and control group.

3 討論

高尿酸血癥是環(huán)境、遺傳等因素綜合作用的疾病，高尿酸血癥的病因主要有以下兩方面［13］：首先，過量攝入高嘌呤食物（海帶、海鮮、肉湯、動(dòng)物內(nèi)臟、菠菜等）會(huì)提高患高尿酸血癥的風(fēng)險(xiǎn)，此外，全基因關(guān)聯(lián)分析結(jié)果揭示了ABCG2、SLC22A12、PDZK1、UMOD、PRPS等基因在不同位點(diǎn)多態(tài)性與高尿酸血癥存在關(guān)聯(lián)［14］。本研究主要探討了rs2231142 位 點(diǎn)（ABCG2基 因）、rs12129861 位 點(diǎn)（PDZK1基因）、rs505802 位點(diǎn)（SLC22A12基因）與高尿酸血癥的關(guān)聯(lián)性。ABCG2基因是尿酸外排和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的主要表達(dá)基因，在腎小管頂膜和腸道中均有體現(xiàn)［15］。有部分研究指出，ABCG2 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與 體 內(nèi) 血 尿 酸 水 平 有 顯 著 的 相 關(guān) 性［16，17］，同 時(shí)，ABCG2基因的突變對(duì)高尿酸血癥進(jìn)展影響超過其他風(fēng)險(xiǎn)因素［18］。位于1q21 的PDZK1基因能夠編碼PDZK1 蛋白是骨架蛋白的一種，Kolz 等［8］學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，PDZK1的rs12129861、rs1171614、rs1471633與血尿酸含量水平存在關(guān)聯(lián)。SLC22A12基因是人體尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)體（簡稱URAT1）的編碼基因，URAT1 是位于上皮細(xì)胞的重要轉(zhuǎn)運(yùn)體，主要負(fù)責(zé)將細(xì)胞內(nèi)累積的陰離子與尿酸進(jìn)行交換，促進(jìn)尿酸的重吸收［20］。因此SLC22A12基因多態(tài)性與尿酸水平可能存在關(guān)聯(lián)關(guān)系。

本研究結(jié)果顯示：兩組的BMI、收縮壓、舒張壓、TG、尿素氮和SCr 的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在高尿酸血癥患者中，ABCG2基因的rs2231142 位點(diǎn)GT、TT 以及聯(lián)合基因型的發(fā)病率明顯高于對(duì)照組。研究發(fā)現(xiàn)，TT 和GT 基因型的患者高尿酸血癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)較對(duì)照組更高，從而說明GT 和TT 基因型則增加了高尿酸血癥的患病風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在高尿酸血癥組中，PDZK1基因帶有突變等位基因的基因型GA、AA 以及聯(lián)合的基因型發(fā)生頻率均低于對(duì)照組，rs12129861 基因位點(diǎn)AA、GA 基因型患高尿酸血癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)比對(duì)照組的低，由此表明GA、AA 基因型可能具有保護(hù)作用，降低高尿酸血癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。一項(xiàng)關(guān)于日本人群的研究表明，rs12129861 位點(diǎn)與高尿酸血癥之間存在著重要的關(guān)聯(lián)［19］，與本研究中PDZK1 同尿酸水平變化存在關(guān)聯(lián)性的結(jié)論一致。用GMDR 交互分析軟件對(duì)這3 個(gè)位點(diǎn)交互作用進(jìn)行分析的結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)這3 個(gè)位點(diǎn)的交互作用對(duì)高尿酸血癥的發(fā)生有影響。根據(jù)本研究數(shù)據(jù)，對(duì)比高尿酸血癥組與對(duì)照組在rs505802位點(diǎn)的基因型及等位基因頻率分布上，并未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異。因此，還不能確定這個(gè)位點(diǎn)是否對(duì)高尿酸血癥的發(fā)生產(chǎn)生影響。張翻弟等［21］研究表明回族男性高尿酸血癥患者中SLC22A12基因rs559946 位點(diǎn)基因型頻率與對(duì)照組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？赡艿脑蛴校罕狙芯窟x取的人群為新疆烏魯木齊漢族男性，其生活方式與遺傳基因可能存在差異，國內(nèi)文獻(xiàn)目前也未發(fā)現(xiàn)rs505802 位點(diǎn)對(duì)高尿酸血癥有顯著影響。

綜上所述，尿酸在體內(nèi)的代謝過程十分復(fù)雜，應(yīng)結(jié)合多種原因全面分析，高尿酸血癥的遺傳因素機(jī)制比較復(fù)雜，至今尚不清楚。本研究探討的ABCG2基因和PDZK1基因的基因位點(diǎn)與烏魯木齊市漢族男性高尿酸血癥的發(fā)生具有一定關(guān)聯(lián)性，這為高尿酸血癥的早期篩查工作提供了理論依據(jù)。雖然本文明確了兩個(gè)基因位點(diǎn)與高尿酸血癥的關(guān)聯(lián)關(guān)系，但考慮到樣本量、基因地域多樣性等因素，結(jié)果可能存在一定偏差。此外，考慮到高尿酸血癥是多個(gè)基因遺傳及環(huán)境相互作用的結(jié)果，其發(fā)病機(jī)制以及各遺傳基因型之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系等仍需更多的實(shí)驗(yàn)研究來完善。

所有作者聲明不存在利益沖突關(guān)系。