西北地區漢族原發性高血壓人群β2腎上腺素受體Gln27Glu基因多態性研究*

第四軍醫大學西京醫院心血管內科 (西安 710032)

栗 程▲ 郭文怡△ 袁 銘

·論著·基礎研究·

西北地區漢族原發性高血壓人群β2腎上腺素受體Gln27Glu基因多態性研究*

第四軍醫大學西京醫院心血管內科 (西安 710032)

栗 程▲郭文怡△袁 銘

目的：研究西北地區漢族人群β2腎上腺素受體Gln27Glu基因多態性與原發性高血壓的相關性。方法：選擇182例西北地區漢族高血壓患者及104例無高血壓者，應用直接測序法分析β2腎上腺素受體Gln27Glu基因型。結果：高血壓組基因型分布頻率Gln/Gln 82.4%、Gln/Glu 17.6%，未發現變異性純合子Glu/Glu；而相應對照組分別是81.7%、16.3%、1.9%,兩組間基因型頻率比較差異無統計學意義。高血壓組Gln等位基因頻率91.2%、Glu等位基因頻率8.8%,而相應對照組分別是90.4%、9.6%，兩組間等位基因頻率比較差異無統計學意義。說明Glu 等位基因可能與高血壓無關。應用方差分析進行組間比較，發現三種基因型間收縮壓、舒張壓等指標比較差異均無統計學意義，但左心室后壁厚度、室間隔厚度和左室質量比較差異有統計學意義，Gln/Glu最高。結論：β2腎上腺素受體Gln27Glu基因多態性可能與西北地區漢族人群原發性高血壓無關。

原發性高血壓是一種多基因遺傳性疾病，是基因和環境因素共同作用導致的人體動脈血壓升高。交感神經系統對維持人體正常血壓具有重要意義，該系統通過兒茶酚胺(配體)作用于靶器官細胞上的腎上腺素受體發揮調控血壓的作用。兒茶酚胺中β2腎上腺素受體在人體主要分布在心肌細胞、外周血管平滑肌以及支氣管平滑肌，主要表現為舒張血管和擴張支氣管作用。現有的研究表明[1～3]，決定β2腎上腺素受體的基因的多態性對受體功能具有一定的影響。為了進一步深入研究不同人種β2腎上腺素受體基因型與高血壓之間的關系，本研究選取西北地區漢族人群為研究對象，研究Gln27Glu基因多態性與高血壓之間的關系，從基因層面探討高血壓的可能機制。

對象和方法

1 研究對象 選取2011年2月到2013年9月之間入院的患者286例，均為西北五省區漢族人，分為高血壓組182例(男85例，女97例)和正常血壓組104例(男59例，女45例)，高血壓組平均年齡55.5±11.0，正常血壓組平均年齡54.6±15.3，高血壓組平均收縮壓173.6±1.9mmHg，平均舒張壓97.5±1.1mmHg，對照組平均收縮壓105.0±2.3mmHg，平均舒張壓85.1±2.6mmHg。高血壓診斷標準依據 《1999WHO/ISH高血壓病治療指南》。高血壓入選標準:①收縮壓 ≥140 mmHg和(或)舒張壓 ≥ 90 mmHg。②以往確診高血壓并接受抗高血壓治療。③排除繼發性高血壓病、糖尿病、腎衰患者和過量飲酒者。正常血壓組患者需符合以下條件：①收縮壓<140mmHg且舒張壓<90mmHg。②無高血壓服藥史及高血壓家族史。全部研究對象均同意參與研究并簽署知情同意書。

2 方 法

2.1 全血基因組DNA的提取：所有患者入院次日清晨5點半采集靜脈血樣本，將混勻的樣本，放在本院心內科實驗室-20℃環境下保存。在非當日提取DNA的情況下，2d內將采血管轉移到-80℃保存。收集到的血樣采用全血基因組DNA提取試劑盒提取DNA。

2.2 引物的設計：按照引物設計的基本原則，對本實驗所用的引物采用Primer 3.0軟件進行設計。將設計好的引物在NCBI數據庫上在線比對，表明引物特異性良好，錯配指數較低。最終確定的引物序列是：上游5'GACAAGCTGAGTGTGCAGGA 3′，下游5′CAGGCCAGTGAAGTGATGAA 3′。委托上海生物工程股份有限公司合成引物。

2.3 反應體系和反應條件：PCR擴增反應體系見表1。

表1 PCR擴增反應體系配置表

反應條件：95℃預變性2min；95℃變性30s，60℃退火20s，72℃延伸 30s，共35個循環；最后72℃延伸1min。

2.4 測序：使用下游引物作為測序引物進行反向測序。目的片段采用Sanger測序法，用ABI公司的3100型遺傳測序儀進行基因測序。

2.5 數據采集：既往有高血壓病史者，統一通過詢問病史或查閱既往病歷資料，記錄其最高血壓值作為實驗數據。初次診斷高血壓的患者，經3次測量血壓均高于正常，符合原發性高血壓診斷標準的患者，作為高血壓組實驗對象，記錄其三次血壓中的最高值。使用GE公司Definium6000型DR機，拍攝胸部正位片，在DR機專用計算機工作站上測量出心胸比。使用4s探頭，探頭頻率為3.5HZ，將探頭放置在胸骨左側心臟長軸切面，測量心臟超聲相關指標。根據測量結果計算左心室質量, 計算公式用Devereux公式：LVM(g)=1.04〔(IVST+PWT+LVDd)3-LVDd3〕-13.6。

2.6 統計學方法:采用SPSS 11.5軟件對兩組對象的基因型和等位基因頻率進行比較，基因型分布與Hardy-Weinberg平衡的符合程度采用卡方檢驗。組間均數的比較采用方差分析。P<0.05表示差異具有統計學意義。

結 果

1 高血壓組和正常血壓組Gln27Glu位點基因型分布：在高血壓組中，野生型純合子Gln/Gln比例高達82.4%，占絕對多數，變異性雜合子Gln/Glu 17.6%，未發現變異性純合子Glu/Glu。在正常血壓組，野生型純合子Gln/Gln比例也是最高，達81.7%，占絕對多數，Gln/Glu 16.3%，居第二位，擁有變異性純合子Glu/Glu的患者僅占1.9%，該基因型出現的頻率極低。從組間比較也可以看出，無論高血壓組還是血壓正常組，Gln/Gln基因型在三種基因型中所占比例都呈絕對優勢，均達到了80%以上。同時可以看出，27位點兩條染色體都發生變異的概率非常低，即Glu/Glu基因型出現的頻率很低。在本實驗中，正常血壓組僅2例，高血壓組未發現該基因型。對高血壓組和正常血壓組三種基因型進行卡方檢驗，結果P=0.168(P>0.05)，說明在高血壓和正常血壓兩組間，Gln27Glu多態性三種基因型的分布差異無統計學意義，見表2。

表2 Gln27Glu位點基因型分布 和等位基因分布

2 高血壓組和正常血壓組Gln27Glu位點等位基因分布：27位點的 Glu等位基因在高血壓組占8.8%，在正常血壓組占9.6%，不超過總量的十分之一，發生概率都很低。對高血壓組和正常血壓組Gln和Glu等位基因頻率進行卡方檢驗，結果P=0.742(P>0.05)，提示高血壓組和正常血壓組之間，Glu 等位基因分布差異無統計學意義，說明Glu 等位基因可能與高血壓無關。

3 Gln27Glu基因多態性與血壓之間關系：為了解在全體人群中， Gln27Glu基因多態性與血壓之間關系，將高血壓組和正常血壓組的人群整合為一個整體進行分析。采用單因素方差分析研究基因型差異，結果提示收縮壓和舒張壓在兩組間比較差異均無統計學意義，見表3。

表3 全體研究對象Gln27Glu基因多態性 與血壓之間關系

為了解高血壓人群中血壓與基因型之間關系，用t檢驗分析Gln/Gln和 Gln/Glu兩組間收縮壓和舒張壓，提示兩組間比較差異無統計學意義,見表4。

表4 高血壓組研究對象Gln27Glu多態性 與血壓之間關系

4 Gln27Glu基因多態性與左心室肥大以及心室重構之間關系：三組基因型在心胸比、舒張末期主動脈內徑、左心房內徑、左心室內徑、室間隔厚度、左心室后壁厚度、左室質量等指標方面，除了左心室后壁厚度(P=0.024)、室間隔厚度(P=0.016)和左室質量(P=0.010)三個指標比較差異有統計學意義外，其余指標比較差異均無統計學意義，見表5。

表5 全體研究對象Gln27Glu基因多態性與心臟結構之間關系

在高血壓組內，分別采用單因素方差分析和t檢驗，分析Gln27Glu多態性基因型在心胸比、舒張末期主動脈內徑、左心房內徑、左心室內徑、室間隔厚度、左心室后壁厚度、左室質量等指標方面，各基因型的差異，結果發現， 27位點兩種基因型組間除了心胸比和主動脈內徑外，其余指標比較差異均有統計學意義，其中，左心房內徑P=0.045，左心室內徑P=0.047，室間隔厚度P=0.001，左心室后壁厚度P=0.005，左室質量P=0.001(P<0.05)，見表6。

5 高血壓組和正常血壓組左心室肥大的對比研究：采用t檢驗，分析結果發現，兩組間6項指標中，除了左心室內徑(P=0.059)外，其余指標比較，差異均有統計學意義(P=0.001)，高血壓組大于正常血壓組，見表7。

表6 高血壓組Gln27Glu基因多態性與心臟結構之間關系

表7 高血壓組和血壓正常組左心室肥大的對比研究

討 論

作為一種遺傳因素和環境因素共同作用的復雜疾病，原發性高血壓的發生和易感基因多態性有較為密切的關系。β2腎上腺素受體主要分布在心臟和外周血管，發揮舒血管效應。現有研究資料顯示，β2腎上腺素受體部分位點基因多態性與血壓調控能力的強弱有一定關聯。開展高血壓β2腎上腺素受體Gln27Glu基因多態性研究，對于揭示高血壓發病機制及開展發病風險評估、及早開展慢性病預防和早期治療有重要意義。

本研究結果顯示，在正常血壓人群中，野生型純合子Gln/Gln比例最高，達81.7%，占絕對多數，Gln/Glu 占16.3%，居第二位，變異性純合子Glu/Glu僅占1.9%，該基因型出現的頻率極低，說明27位點兩條染色體都發生變異的概率非常低。Glu等位基因頻率為9.6%。研究結果與國內諸多研究結果一致。國內的絕大多數研究顯示，在漢族人群中，野生型純合子Gln/Gln比例最高，而突變型純合子Glu/Glu比例最低。朱建[4]研究了中國漢族正常血壓人群Gln27Glu基因多態性分布頻率，發現野生型純合子Gln/Gln比例最高，達63%，占絕對多數。劉曉華[5]分析了內蒙古漢族健康人群Gln27Glu基因多態性分布頻率，發現野生型純合子Gln/Gln比例最高，達86.7%，占絕對多數。Liggett[6]對英美高加索人群的健康人群Gln27Glu基因多態性分布頻率進行了研究，發現突變型雜合子Gln/Glu占比例最高，達53%，其次是野生型純合子Gln/Gln，占26%，Glu等位基因頻率為48%。Maxwell[7]等發現不同種族β2腎上腺素受體Gln27Glu基因的雜合子Gln/Glu和純合子Glu/Glu的基因型頻率不同。綜上，中國漢族健康人群以野生型純合子Gln/Gln占絕對多數，明顯高于英美高加索人群，Glu等位基因頻率一般低于25%。而英美高加索人群的突變型雜合子Gln/Glu占比例最高，Glu等位基因頻率也明顯高于中國漢族人群。歐美人種發生Glu基因突變的幾率更高。

本研究結果提示，在全體人群中，27位點三種基因型無論在收縮壓還是舒張壓均數都無顯著性差異，27位點的多態性與高血壓無關。高血壓組內部三種基因型收縮壓和舒張壓也無顯著性差異。這一結果與其他人的結論不一致。朱建[4]等研究結果表明，27位點Gln27Gln純合子患高血壓病的危險性比對照人群高2倍以上。Dishy[8]等人在研究激動劑誘導的前臂血流增加與手靜脈的擴張作用時發現，Glu27純合子個體的外周血管舒張效應比Gln27更明顯。Green[9]發現，若發生了27位點Gln突變為Glu，就會遏制異丙基腎上腺素與β2腎上腺素能受體結合后產生的受體功能下調，受體舒血管效應增強，血壓降低，故可以認為Glu27等位基因具有降低血壓的作用。上述研究結論不盡一致的原因可能是：一是與研究人種的不同有關，不同的種族或群體，其遺傳因素、生活環境等存在差異，導致其身體機能和對疾病的抵抗力等都不同；二是高血壓的發病是多個基因協同調控的結果，單獨研究某一個基因，可能出現不一致的結論。三是實驗方法的不同。四是與樣本量有關。

本研究結果顯示，在全體人群中，除了左心室后壁厚度、室間隔厚度和左室質量三個指標比較有顯著性差異外，其余指標三種基因型比較差異均無統計學意義。進一步用多重比較LSD法進行統計，發現無論是左心室后壁厚度、室間隔厚度和左室質量，都是Gln/Glu組大于 Gln/Gln組，說明Gln/Glu變異性雜合子較Gln/Gln野生型純合子更易發生心臟的擴大和心室重構。在高血壓組，27位點兩種基因型(Glu/Glu基因型無樣本)之間，除了心胸比和舒張末期主動脈內徑外，其余指標比較差異均有統計學意義，都是Gln/Glu組大于 Gln/Gln組，說明Gln/Glu突變型雜合子高血壓患者，相比Gln/Gln型高血壓患者更易發生心臟的擴大和心室重構，更應該高度關注左心室肥大等病理現象的發生。

本研究不足之處是因時間倉促，實驗樣本量小，下一步應進一步擴大樣本量，同時可收集研究對象上一代人血壓情況，深入研究β2腎上腺素受體基因多態性與原發性高血壓之間關系，也可開展多個高血壓易感基因協同作用對高血壓發病的影響。

[1] Bray MS,Boerwinkle E. The role of beta 2 adrenergic receptor variation in human hypertension [J].Curr Hypertens Rep，2000,2(1)：39-43.

[2] Ge D,Huang J,He J,etal.Beta 2- adrenergic receptorgene variations associated with stage-2 hypertension in northern Han Chinese[J].Ann Hum Genet,2005,69:36-44.

[3] Cockcroft JR,Gazis AG,Cross DJ,etal.Beta 2-adrenoceptor polymorphism determine vascular reactivity in humans[J].Hypertension,2000,36(3):371-375.

[4] 朱 建，江時森，曹 文，等.中國漢族人中β2腎上腺素能受體基因多態性與高血壓病的關聯性研究[J].醫學研究生學報，2003，16(2)：123-126.

[5] 劉曉華,崔麗英,李大文. 支氣管哮喘β2腎上腺素受體基因多態性研究 [J]. 中國實用內科雜志，2006, 26(19):1526-1529.

[6] Liggett SB.Polymorphisms of beta 2-adrenergic receptor and asthma[J].Am J Respir Crit Care Med,1997,156:156-162.

[7] Maxwell TJ,Aneyaw MM,Pritchard S,etal. Beta 2-adrenergic receptor genotypes and haplotypes in different ethic groups[J].Int J Mol Med,2005,16:573-580.

[8] Dishy V, Sofowora G, Xie HG,etal. The effect of common polymorphisms of the beta2-adrenergic receptor on agonistmediated vascular desensitization [ J ]. N Engl J Med, 2001, 345 (14) : 1030-1035.

[9] Green SA,Turki J,Innis M,etal.Amino-terminal polymorphism of the human beta 2-adrenergic receptor impart distinct agonist-promoted regulatory properties [J].Biochemistry,1994,33:9414-9419.

(收稿：2014-09-17)

Clinical of Gln27Glu β2 adrenoceptor gene polymorphism and essential hypertension in northwest Chinese han people Department of Cardiology,Xi Jing Hospital of the Fourth Military Medical University

(Xi’an 710032)

Li Cheng Guo Wenyi Yuan Ming

Objective: To study the association between Gln27Glu β2adrenoceptor gene polymorphism and essential hypertension in northwest Chinese han people.Methods: 182 patients with essential hypertension and 104 healthy controls were recruited in northwestern China. Direct sequencing analysis was used to investigate the genotypes of Gln27Glu β2adrenoceptor gene.Results: The genotype frequencies had no statistical difference between the two groups. The distribution of hypertension group were Gln/Gln 82.4%, Gln/Glu 17.6%, and no Glu/Glu; and the control group were 81.7%, 16.3% and 1.9% respectively. Allele frequency between the two groups had no significant difference either. The Gln allele frequency of hypertension group was 91.2%, Glu allele frequency was 8.8%. And the control group were 90.4% and 9.6% respectively.Variance analysis of clinical indexes among three different genotypes people showed that the differences of systolic pressure, diastolic blood pressure among three groups were not statistical significant, but the differences of left ventricular posterior wall thickness, interventricular septal thickness and left ventricular mass were significant, with the Gln/Glu group was the highest value. Conclusion: Gln27Glu β2adrenoceptor gene polymorphism and essential hypertension may be unrelated in northwest Chinese han people.

Hyepertension/immunology Recepcrs,Adrenergic,beta-2/analysis @polymorphism,gene

*國家自然科學基金青年科學基金項目資助(81200189)

受體,腎上腺素能β2/分析 高血壓/免疫+學 @多態性，基因

R392.3

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.03.001

▲西安市第五醫院干部病房

△通訊作者