鄭金國 高淑萍 葛利軍 鄧新桃 何永輝 石桂良 潘 閩
心房顫動與白介素-6-174G/C、-572C/G、-597G/A位點基因多態性的關系*
鄭金國 高淑萍 葛利軍 鄧新桃 何永輝 石桂良 潘 閩△
目的:探討江蘇南通地區漢族人群中白細胞介素(IL)-6-174G/C(rs1800795)、-572C/G(rs1800796)、-597G/A(rs1800797)單核苷酸多態性(SNP)與血清IL-6水平以及房顫發病之間的關系。方法分別測定房顫組和對照組血清IL-6及其他臨床指標,測量左心房長徑(LAD);提取基因組DNA,聚合酶鏈反應-限制性片段長度多態性(PCR-RFLP)技術擴增目的基因片段并酶切。結果房顫組IL-6和LAD與對照組比較差異有統計學意義(P﹤0.01);房顫組IL-6-572C/G基因型分布G/C+G/G明顯高于對照組(P﹤0.05),且房顫組G等位基因頻率明顯大于對照組(P﹤0.01),IL-6-174G/C位點C等位基因突變率極低,IL-6-597G/A未見A等位基因突變。結論IL-6-572C/G位點G等位基因突變導致了機體血清IL-6水平升高,可能與房顫的發病有關。
心房顫動 炎癥 白細胞介素6 多態性,單核苷酸 多態性,限制性片段長度 脂類
心房顫動是臨床實踐中最常見的心律失常,其病因除了傳統的冠心病、高血壓及瓣膜病外,一些新的危險因素如炎癥正日益成為研究的焦點[1-3]。炎癥因子基因啟動子區多態位點可通過對其下游基因轉錄的調控影響其表達,對相應炎癥因子的血清濃度及有關疾病的發生發展產生影響[2]。本研究從遺傳學角度探討炎癥因子白細胞介素(IL)-6及其基因多態性與房顫發病的關系。
1.1研究對象 127例房顫患者為2008年7月—2008年12月在南通大學附屬醫院住院或體檢者(房顫組),房顫的診斷及分類按2006年ACC/AHA/ECS制定的標準,并排除合并感染或非感染性炎癥性疾病、嚴重肝腎功能不全、腫瘤或免疫系統疾病以及急性冠脈綜合征患者。同期南通大學附屬醫院體檢的109例竇性心律者為對照組,經病史詢問及心電圖證實未發生過房顫。
1.2方法
1.2.1血壓及左心房長徑(LAD)測定 連續3 d測房顫患者坐位3次右臂血壓,取其平均值;體檢人群連續隨訪3 d測量3次坐位右臂血壓并取均值。西門子SEQUOIA/512心臟彩色多普勒超聲在胸骨左緣長軸端面測量患者左房長軸最大內徑,共測3次取其平均值。
1.2.2血清IL-6及血脂水平檢測 空腹非抗凝外周靜脈血4 mL,分離血清后酶聯免疫吸附測定(ELISA)方法測定IL-6含量。Olympus 2000全自動生化分析儀檢測患者總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)。
1.2.3基因組DNA提取及PCR擴增 空腹抗凝外周靜脈血2 mL,上海生工試劑盒提取基因組DNA作為模板,PCR擴增包括IL-6啟動子-174G/C、-572C/G、-597G/A位點等位基因在內的617 bp片段。引物序列:上游5′-AGTGGGCTGAAGCAG?GTGA-3 ′下 游 5′-CTTTGTTGGAGGGTGAGGG-3 ′。50 μL PCR反應體系于Marstercycler gradient擴增儀中經94℃預變性5 min,94℃變性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸60 s,共40個循環后72℃充分延伸10 min后,4℃保存;限制性內切酶NlaⅢ、BsrB1、Fok1分別對IL-6-174、-572、-597位點酶切,酶切產物分別做瓊脂糖凝膠電泳,Bio-Rad圖像分析系統觀察帶型并拍照。PCR產物送上海生工進行雙向測序。
1.3統計學分析 采用SPSS 16.0軟件包處理數據。連續變量用表示,2組間比較用t檢驗。計數資料以%表示,組間比較用檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
2.1房顫組與對照組基本臨床資料比較 2組年齡、性別、高血壓、TG、HDL-C、LDL-C、BMI和白細胞計數(WBC)比較差異無統計學意義,IL-6、LAD、TC、冠心病、糖尿病差異有統計學意義,見表1。

表1 房顫組與對照組臨床資料比較
2.2IL-6啟動子區3個位點的基因多態性分析 (1)-174G/C位點:2組中可見G/G和G/C 2種基因型。房顫組G/G、G/C型頻率分別為98.43%、1.57%,對照組G/G、G/C型頻率分別為97.25%、2.75%,未檢測到C/C型,G→C等位基因突變頻率極低。(2)IL-6-597位點:結果中未見-597位點G→A基因的突變。(3)-572C/G位點:2組均可見3種基因型,見圖1;測序結果見圖2、3。經檢驗,符合Har?dy-Weinberg平衡,具有群體代表性(房顫組=0.066,對照組=0.002,均P>0.05)。2組基因型頻率和等位基因頻率分布比較差異有統計學意義,見表2。房顫組C/G+G/G基因型血清IL-6、TC水平與C/C基因型比較差異有統計學意義,TG、HDL-C、LDL-C差異無統計學意義;對照組C/G+G/G基因型和C/C基因型各項指標比較差異無統計學意義,見表3、4。

圖1 IL-6-572C/G位點酶切后電泳圖(Marker為DL 5 000)

圖2 IL-6-572C/G位點突變型測序圖譜

圖3 IL-6-572C/G位點野生型測序圖譜
慢性炎癥可能貫穿房顫的發生發展全過程。目前房顫發病的分子機制仍不明確,有學者發現單核苷酸多態性(SNP)與房顫的易感性有很大相關性,遺傳基因在房顫發病中也可能起重要作用[2]。并在離子通道基因、連接蛋白基因、血管緊張素轉換酶(ACE)基因和腎素-血管緊張素系統(RAS)基因的SNP研究中得到了證實[4]。

表2 2組IL-6-572C/G基因頻率比較 (例)
表3 房顫組IL-6-572C/G各基因型間IL-6及血脂水平比較

表3 房顫組IL-6-572C/G各基因型間IL-6及血脂水平比較
基因型 n IL-6(ng/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)C/C C/G+G/G t 65 62 328.81±122.70 340.01±124.91 8.32*3.27±1.12 4.07±0.94 6.75*1.37±0.69 1.29±0.78 0.36 1.36±0.34 1.31±0.37 0.12 2.34±0.83 2.19±0.62 0.78
表4 對照組IL-6-572C/G各基因型間IL-6及血脂水平比較

表4 對照組IL-6-572C/G各基因型間IL-6及血脂水平比較
均P>0.05
基因型 n IL-6(ng/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)C/C C/G+G/G t 73 36 110.55±41.86 117.76±47.34 0.59 2.56±0.87 2.71±0.93 0.34 1.15±0.81 1.12±0.75 2.06 1.26±0.47 1.30±0.57 0.52 2.29±0.69 2.16±0.52 0.29
SNP是人類基因組DNA序列變異的主要形式,是決定人類疾病(尤其是多基因疾病)易感性和藥物反應性差異的核心信息。炎癥因子基因啟動子區多態位點可通過對其下游基因轉錄的調控從而影響其表達,對相應的炎癥因子血清濃度產生影響,進一步影響有關疾病的發生發展。IL-6作為體內炎癥標志物的代表,其水平也受相應基因調控。有報道認為IL-6啟動子區的-174G/C和-572C/G位點的SNP可調整體內IL-6的表達[5]。
本研究中房顫組IL-6血清水平與對照組比較差異有統計學意義,提示IL-6血清水平可能與房顫發病有關。該地區人群中IL-6-174G/C位點C等位基因突變極少,IL-6-597G/A位點未見A基因突變,與歐美研究差異較大[5],可能與人種有關。房顫組IL-6-572C/G位點G等位基因頻率及C/G+G/G基因型分布明顯高于對照組,C/G+G/G組血清IL-6、TC水平與C/C組比較差異有統計學意義,可見IL-6-572C/G位點突變的G等位基因可能通過基因調控促進IL-6的高度表達,使血清IL-6水平升高,使機體處于高炎癥狀態。IL-6作為炎癥反應的中樞性調節者,可促進心肌細胞表達細胞間黏附分子(ICAM-1)、增強中性粒細胞和心肌細胞的黏附作用,促進中性粒細胞釋放氧自由基,使心肌細胞損傷[6]。IL-6可激活基質金屬蛋白酶-2[7],基質金屬蛋白酶則參與了房顫的心房重塑過程[8],同時心房肌的炎癥反應亦可直接影響膜電位的變化[9],進而引起心房電重構、結構重構,增加房顫的發病風險。可見炎癥因子及其啟動子區基因多態性與房顫的發病可能存在一定的相關性[2],IL-6-572C/G位點G等位基因可能是該地區房顫發病的遺傳易感基因。IL-6濃度及其多態位點基因分型檢測能在一定程度上預測房顫發病風險,并可為房顫防治提供新途徑。
[1] 鄭金國,潘閩.心房顫動與炎癥及RAS關系的研究進展[J].現代生物醫學進展,2009,9(4):749-751.
[2] 石桂良,潘閩,吳建華,等.C-反應蛋白及其-717A/G多態性與心房顫動的相關性[J].天津醫藥,2009,37(7):553-555.
[3] Pan M,Zhu JH,Jiang WP,et al.Inflammation:a possible pathogenic link toatrialfibrillation[J].MedHypotheses,2006,67(6):1305-1307.
[4] Tsai CT,Lai LP,Lin JL,et al.Renin-angiotensin system gene poly?morphism and atrial fibrillation [J].Circulation,2004,109(13):1640-1646.
[5] Terry CF,Loukaci V,Green FR.Cooperative influence of genetic polymorphisms on interleukin 6 transcriptional regulation[J].Biol Chem,2000,275(24):18138-18144.
[6] 張梅,黃體鋼,周麗娟.炎性因子對急性冠狀動脈綜合征的早期預測價值[J].臨床心血管病雜志,2006,22(3):148-151.
[7] Luckett LR,Gallucci RM.Interleukin-6(IL-6)modulates migra?tionand matrix metalloproteinase function in dermal fibroblasts from IL-6KO mice[J].Dermatol,2007,156(6):1163-1171.
[8] Xu J,Cui G,Esmailian F,et al.Atrial extracellular matrix remodel?ing and the maintenance of atrial fibrillation[J].Circulation,2004,109(3):363-368.
[9] Mold C,Gewurz H,Du Clos TW.Regulation of complement activa?tion by C-reactive protein[J].Immunopharmacology,1999,42(1-3):23-30.
Relationship between Atrial Fibrillation and the IL-6-174G/C,-572C/G and-597G/A Polymorphism
ZHENG Jinguo,GAO Shuping,GE Lijun,DENG Xintao,HE Yonghui,SHI Guiliang,PAN Min
Department of Cardiology,People’s Hospital of Xinghua City,Jiangsu 225700,China
Objective:To explore the relationships among atrial fibrillation(AF),interleukin-6(IL-6)and single nucle?otide polymorphisms(SNP)of the IL-6-174G/C,-572C/G and-597G/A.Methods:The serum levels of IL-6,lipid and oth?er clinical indicators were measured.The left atrial diameter(LAD)was measured by echocardiography(UCG).The frequency distributions of genotypes and alleles of the IL-6-174G/C,-572G/C and-597G/A were amplified by polymerase chain reac?tion-restriction fragment length polymorphism(PCR-RFLP)in samples of 127 AF patients.Results:The values of IL-6 and LAD were significantly higher in AF group than those of control group(P<0.01).The G/C+G/G genotype distribution and G allele frequencies of IL-6-572C/G were significantly higher in AF group than those of control group(P<0.01).The C allele mutation rate of IL-6-174G/C was minimal in Han population in Jiangsu Nantong,and no A allele mutation in IL-6-597G/A.Conclusion:The results showed that among Han population in Nantong IL-6-572 C/G polymorphic allele G mutation may lead to the increase of serum level of IL-6 in AF group,which may be related to the pathogenesis of AF.
atrial fibrillation inflammation interleukin-6 polymorphism,single nucleotide polymorphism,restriction fragment length lipids
*寧夏自然科學基金資助項目(項目編號:NZ10168);南通市社會發展項目(項目編號:S40015)
225000 江蘇省興化市人民醫院心內科ICU(鄭金國,鄧新桃,何永輝,石桂良);寧夏自治區人民醫院心內科(高淑萍,葛利軍);南通大學附屬醫院心內科(潘閩)
△通訊作者 E-mail:panmin6666@yahoo.com.cn
(2010-06-11收稿 2010-08-03修回)
(本文編輯 李國琪)