漢族人群乙醛脫氫酶2基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓動脈硬化的相關性

劉玉萍，馬孝湘，2，王 林，程幼夫，帥 平，何 霞，楊雁華，甘 霞

(1.四川省醫(yī)學科學院·四川省人民醫(yī)院 a.健康管理中心；b.藥物基因組實驗室，四川 成都 610072；2.四川大學華西醫(yī)院心內(nèi)科，四川 成都 610041)

漢族人群乙醛脫氫酶2基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓動脈硬化的相關性

劉玉萍1a，馬孝湘1a，2，王 林1a，程幼夫1a，帥 平1a，何 霞1b，楊雁華1a，甘 霞1a

(1.四川省醫(yī)學科學院·四川省人民醫(yī)院 a.健康管理中心；b.藥物基因組實驗室，四川 成都 610072；2.四川大學華西醫(yī)院心內(nèi)科，四川 成都 610041)

目的 探討乙醛脫氫酶2(ALDH2)基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓(essentia1 hypertension，EH)患者動脈硬化的關系。方法 按臂踝脈搏傳導速度(brachial ankle pulse wave velocity，baPWV)將四川省內(nèi)的300例漢族EH患者分為動脈硬化組(214例)和非動脈硬化組(86例)，采用DNA微陣列芯片法檢測比較兩組ALDH2基因的多態(tài)性分布，并進行多因素的Logistic回歸分析。結果 兩組基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡。與非動脈硬化組相比，動脈硬化組ALDH2基因AA/AG基因型和A等位基因頻率明顯增加，差異有統(tǒng)計學意義(分別為61.2% vs 38.4%和34.6% vs 20.9%，P< 0.05)。Logistic回歸分析顯示，在調(diào)整了年齡、性別、體重指數(shù)、吸煙、飲酒、收縮壓、舒張壓、血脂等傳統(tǒng)危險因素后，ALDH2基因多態(tài)性與EH患者動脈硬化相關(OR=0.399，95%CI：0.327～1.245，P= 0.038)。結論 四川省內(nèi)漢族人群ALDH2基因多態(tài)性與EH患者動脈硬化相關。

乙醛脫氫酶2；基因多態(tài)性；原發(fā)性高血壓；動脈硬化

原發(fā)性高血壓(essentia1 hypertension，EH)已成為威脅人類健康的重要疾病之一，大多數(shù)研究者認為EH是遺傳與環(huán)境相互作用所致的多基因遺傳性疾病[1]。國內(nèi)外眾多研究表明，EH的發(fā)生發(fā)展與動脈硬化的形成密切相關，動脈硬化是EH的病理基礎[2]。近年來，高血壓動脈硬化形成的分子機制已成為研究的熱點。乙醛脫氫酶2(aldehyde dehydrogenase，ALDH2)是體內(nèi)重要的醛類氧化酶，不僅是酒精代謝過程中的關鍵酶，而且是體內(nèi)重要的抗氧化應激的保護因子[3]，可減少乙醛及其他脂肪族醛類的細胞毒性，同時ALDH2對氧化刺激導致的內(nèi)皮細胞損傷具有拮抗作用，減少動脈硬化的發(fā)生和延緩其發(fā)展。臂踝脈搏波傳導速度(brachial ankle pulse wave velocity，baPWV)是無創(chuàng)的評估動脈硬化的常用指標，EH患者動脈硬化是由多種原因?qū)е拢珹LDH2對其是否有影響目前國內(nèi)外研究不多。本研究通過檢測中國四川地區(qū)的300例漢族EH患者的baPWV和分析其ALDH2基因多態(tài)性，旨在探討ALDH2基因多態(tài)性是否與漢族EH患者動脈硬化存在相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2013年6月至2014年3月在四川省人民醫(yī)院體檢中心進行健康體檢的EH患者300例，其中男170例，女130例，年齡30～75歲[(50.1±14.3)歲]。所有入選EH患者均在半年內(nèi)未服用降壓藥、降脂藥或抗氧化藥物。所有受試者均為居住在四川省內(nèi)的漢族人群，相互間無血緣關系，且均自愿參加本次研究，并簽署知情同意書。高血壓診斷標準符合《中國高血壓防治指南2010》[4]，排除繼發(fā)性高血壓、心肌病、先心病、冠心病、腦血管意外、外周血管疾病、內(nèi)分泌疾病、生殖系統(tǒng)及心、肝腎等重要臟器功能不全者。300例按照baPWV測定結果分為兩組，兩組體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)、吸煙、飲酒、收縮壓、舒張壓、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、空腹血糖(FBG)等差異均無統(tǒng)計學意義(P> 0.05)，見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2 臨床及生化指標檢測 所有研究對象均于檢查日清晨禁食12 h后安靜狀態(tài)下測量身高、體質(zhì)量，計算BMI =體重(kg)/身高(m2)。同時由受過訓練的護士取血管采集肘靜脈血液樣本，抽取外周靜脈血5 ml，采用日本OLYMPUS AU2700全自動生化儀測定TG、TC、LDL-C、HDL-C和FBG等項目。

1.3 baPWV測定 采用日本歐姆龍公司的科林動脈硬化檢測儀VP21000(北京百世貿(mào)易有限公司提供)對所有患者進行雙側踝臂指數(shù)(ABI)和baPWV檢測并記錄檢驗數(shù)值：室溫下，讓受試者處于仰臥位靜息狀態(tài)，雙側手心向上置于身體兩側，休息10～15 min，由一名指定的專業(yè)人員操作。四肢血壓袖帶分別縛于受試者上臂及下肢踝部，將上臂袖帶氣囊標志處對準肱動脈，袖帶下緣距肘窩橫紋2～3 cm；下肢袖帶氣囊標志處位于下肢內(nèi)側，袖帶下緣距內(nèi)踝1～2 cm；心音采集裝置放于受檢者胸骨左緣第四肋間，左右腕部夾好心電采集裝置。對每位受檢者均重復測量BaPWV的數(shù)據(jù)2次，取其平均值作為最后的測定結果。排除ABI≤0.95的受檢者[5]。baPWV 超過健康人平均值一個標準差以上為動脈硬化[6]。

1.4 制備基因組DNA及多態(tài)性分析 受試者于檢查日清晨禁食12 h、禁水8 h后抽取外周血1 ml，加至EDTA抗凝管中，-20 ℃冰箱暫存，經(jīng)由3000 rpm高速離心機離心后取上層血清。血清及抗凝全血分別置入-80 ℃超低溫冰箱保存。使用BaiO血細胞DNA提取試劑盒提取DNA后在BaiO E-Hyb儀器自帶的軟件中輸入相關基因信息，設置引物條件，儀器自動搜索配對的上下游引物若干對，并標注配對引物分值，根據(jù)檢測突變位點上下游相關的基因信息選擇適當?shù)囊飳σ约皽y序引物(上游引物： 5c-TATGATGTG TTT GGA GCC CAG TC-3c；下游引物： 5c-ACA CTG ATG GCC TCA AGC ATG-3c；且?guī)锼貥擞洝y序引物：GCT GCA GGC ATA CAC T)進行聚合酶鏈反應擴增。反應體系為25 μl。按下列條件擴增：50 ℃5 min；94 ℃5 min；94 ℃25 s，60 ℃25 s，72 ℃30 s，35cycles；72 ℃5 min。取5 μl擴增產(chǎn)物，經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳，紫外線下觀察擴增產(chǎn)物為360 bp。取10 μL擴增產(chǎn)物，參照BaiO ALDH2檢測試劑盒說明書方法，與芯片上的檢測探針雜交并酶促顯色，通過BE-2.0生物芯片識讀儀對芯片進行掃描分析得到樣本ALDH2基因型。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 13.0軟件包進行統(tǒng)計學分析，群體基因型經(jīng)Hardy-Weinberg平衡檢驗，組間基因型及等位基因頻率比較采用χ2檢驗，不同基因型間臨床資料的比較用單因素方差分析。各指標對動脈硬化的影響采用Logistic回歸模型分析，P< 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組ALDH2基因型結果判斷 經(jīng)BaiO 基因芯片圖像分析軟件進行圖像掃描與數(shù)據(jù)分析得出ALDH2的3種基因型，見圖1。

圖1 基因芯片法檢測ALDH2基因型 a：野生型純合子GG型(ALDH2*1/*1)；b:突變型純合子AA型(ALDH2*2/*2)；c:突變型雜合子AG型(ALDH2*1/*2)

2.2 Hardy-Weinberg平衡檢驗 檢驗確認兩組基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡，樣本有群體代表性，見表2。

表2 Hardy-Weinberg平衡檢驗結果 (n)

2.3 兩組ALDH2基因型和等位基因頻率分布 ALDH2基因型有GG型、AG型和AA型3種。兩組AA/AG型、GG型頻率分布差異有統(tǒng)計學意義(P= 0.001)。兩組間總的等位基因頻率分布差異有統(tǒng)計學意義(P= 0.004)。動脈硬化組組AA/AG基因型頻率和A等位基因頻率均顯著高于非動脈硬化組(分別為61.2% vs 38.4%和34.6% vs 20.9%，均P< 0.05)，見表3。

表3 兩組ALDH2基因多態(tài)性基因型和等位基因頻率的分布 [%(n)]

2.4 Logistic回歸分析 以EH伴動脈硬化為因變量，ALDH2基因型為自變量進行Logistic回歸分析。結果顯示ALDH2基因多態(tài)性與動脈硬化相關(P=0.004，OR=0.371，95%CI=0.431～1.147)，調(diào)整傳統(tǒng)危險因素如年齡、性別、BMI、吸煙、飲酒、收縮壓、舒張壓、血脂結果后仍具有統(tǒng)計學意義(P=0.038，OR=0.399，95%CI：0.327～1.245)，表明ALDH2基因型是影響動脈硬化的獨立因素，見表4。

表4 ALDH2基因型與EH伴動脈硬化Logistic回歸分析 (n=300)

modle1：單因素分析；modle2：調(diào)整年齡、性別、BMI、吸煙、飲酒、收縮壓、舒張壓、血脂

3 討論

EH是目前臨床上最常見的心血管疾病[7]，其主要病理基礎為大小動脈病變(動脈粥樣硬化或動脈硬化)，最終導致心、腦、腎、視網(wǎng)膜等靶器官病變[8]。動脈彈性減退是早期血管病變的較好特異性和敏感性指標[9]。因此動脈硬化的早期檢測及其發(fā)生機制的研究是預防和控制EH的根本措施。

脈搏波傳導速度(pulse wave velocity，PWV)是指脈搏波由動脈的某一特定位置沿管壁傳播至另一特定的位置的速率，是可以用來反映動脈的彈性以及可擴張性的非侵入性指標[10]。現(xiàn)在臨床中應用廣泛的動脈硬化指標是baPWV，它測量的是肱動脈到脛后動脈的脈搏波傳導速度，具有簡單、方便、重復性高、受試者依從性好的優(yōu)點[11]。因此，在本研究中，我們采用日本科林全自動動脈硬化檢測儀測定baPWV來作為反映動脈硬度的指標。

ALDH2為酒精代謝的關鍵酶，ALDH2的活性變化與ALDH2基因多態(tài)性有關，由于ALDH2基因存在在G1510A多態(tài)性，導致氨基酸序列第487位上的谷氨酸被賴氨酸替換(Glu487Lys)[12]，其中具有催化活性的野生型稱為G等位基因，催化能力失活的變異型稱為A等位基因。由于遺傳，人群中該酶基因型會出現(xiàn)3種情況，即GG型(ALDH2*1/*1)、AG型(ALDH2*1/*2)和AA型(ALDH2*2/*2)[13]，后兩種基因型可引起相應的ALDH2活性降低或表達缺失，使其抗氧化應激的作用嚴重下降，而伴隨著氧化應激水平的增加使內(nèi)皮細胞損傷加重[14]。

本研究結果顯示，ALDH2基因型有3種：GG型、AG型、AA型。非動脈硬化組ALDH2基因AA/AG基因型和A等位基因頻率均較動脈硬化組明顯增加，兩組AA/AG型、GG型和A等位基因頻率分布差異均具有統(tǒng)計學意義(均P< 0.05)。同時，Logistic回歸分析結果顯示ALDH2基因多態(tài)性與動脈硬化相關(P= 0.038)，提示ALDH2基因型可能是EH患者動脈硬化的易感基因型，ALDH2基因多態(tài)性可能是EH患者動脈硬化的遺傳標記。推測主要原因為： ALDH2酶活性降低減少了內(nèi)源性一氧化氮(NO)生成，增強了體內(nèi)氧化應激的發(fā)生，導致內(nèi)皮功能的改變，促進內(nèi)皮損傷和動脈硬化的形成[15]。

高血壓病是目前威脅人類健康的主要慢性疾病之一[16]，高血壓的早期常常是血管彈性功能改變，長期持續(xù)性血壓升高導致血管內(nèi)皮功能受損，促發(fā)動脈粥樣硬化，從而進一步增加血管病變程度[17]。

因此，早期預警意義重大。本研究結果顯示，ALDH2的A等位基因的存在增加了EH患者動脈硬化發(fā)生的危險性，因此通過檢測ALDH2基因型篩查EH患者動脈硬化高危人群，有利于動脈硬化的早期發(fā)現(xiàn)和預防。但由于ALDH2基因多態(tài)性在不同人種和地區(qū)有不同的頻率分布，以及本研究樣本量較少，故還需要更大規(guī)模的臨床試驗來驗證此結論。

[1] Liu K，Liu Y，Liu J，et al.Adducin Gly460Trp polymorphism and essential hypertension riskin Chinese：a meta-analysis[J].Hypertens Res，2011，34(2)： 389-399.

[2] 唐康庭，門琛，賈堅，等.ACE基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓患者動脈硬化的相關性[J].江蘇醫(yī)藥，2012，38，(13)：1526-1528.

[3] Narita M，Kitagawa K，Nagai Y，et al.Effects of aldehyde dehydrogenase genotypes on carotid atherosclerosis[J].Utrasound Med Biol，2003，29(10)： 1415-1419.

[4] Tomiyama H，Yamashina A，Arai T，et al.Influences of age and gender on results of nonin-vasive brachial-ankle pulse wave velocity measurement a survey of 12517 subjects[J].Atherosclerosis，2003，166(2)：303-309.

[5] Motobe k，Tomiyama H，Koji Y，et al.Cut-off value of the ankle-brachial pressure index at which the accuracy of brachial-ankle pulse wave velocity measurement is diminished [J].Circ J，2005，69(1)：55-60.

[6] 中國高血壓防治指南修訂委員會.中國高血壓防治指南2010[J].中華高血壓雜志，2011，19(8)：：701-743.

[7] 傅雪芹，敖學容.原發(fā)性高血壓患者發(fā)病危險因素的性別差異[J].中國老年學雜志，2014，34(2)：373-374.

[8] 余朝萍，許鋒成，杜曦，等.降血壓治療對動脈血管功能的影響[J].四川醫(yī)學，2013，34(12)：1902-1904.

[9] 毛寅九，周曉芳.動脈僵硬度與高血壓相關性的研究進展[J].實用醫(yī)院臨床雜志，2013，10(3)：176-179.

[10]藍峰，劉紅蓓，張欣，等.脈搏波傳導速度與心腦血管事件相關性探討[J].中西醫(yī)結合心腦血管病雜志，2014，12(2)： 182-183.

[11]樊廣淵，鄭延松，陳志來，等.20748例健康體檢對象肱踝脈搏波傳導速度的分析 [J].中國動脈硬化雜志，2014，22(8)：803-805.

[12]張超賢，郭李柯，史淑敏.飲酒和細胞外超氧化物岐化酶、乙醛脫氫酶2基因多態(tài)性與口腔鱗狀細胞癌的相關性研究[J].華西口腔醫(yī)學雜志，2014，32(2)： 119-123.

[13]Chen Z，F(xiàn)oster MW，Zhang J.An essential role for mitochondrial aldehyd dehydrogenase in nitroglycer in bioactivation [J].Eur J Biochem，2005，3(4)：35-39.

[14]俞佳艷，孫愛軍，賈建國，等.轉(zhuǎn)染乙醛脫氫酶2基因?qū)π募」Ｋ篮笮乃バ∈笮墓δ艿挠绊慬J].中國臨床醫(yī)學，2008，15(3)： 277-280.

[15]Najjar SS，Scutieri A，Lakatta EG.Arterial aging： is it an immutable cardiovascular risk factor [J].Hypertension，2005，46(3)：454-462.

[16]趙振華，胡衛(wèi)列.腎上腺增生與高血壓診治進展[J].實用醫(yī)院臨床雜志，2014，11(4)：22-25.

[17]Palatini P，Casiglia E，Gasowski J，et al.Arterial stiffness，central hemodynamics，and cardiovascular risk in hypertension[J].Vasc Health Risk Manag，2011，7：725-739.

The relationship between gene polymorphism of aldehyde dehydrogenase 2 in Han population and atherosclerosis in patients with essential hypertension

LIUYu-ping1a，MAXiao-xiang1a，2，Wang-lin1a，CHENGYou-fu1a，SHUAI-ping1a，HE-xia1b，YANGYan-hua1a，Gan-xia1a

(1a.CenterofHealthPhysicalExaminationandHealthManagement，1b.PharmacogenomicsLaboratory，SichuanAcademyofMedicalSciences&SichuanProvincialPeople’sHospital，Chengdu610072，China；2.DepartmentofCardiology，WestChinaHospitalofSichuanUniversity，Chengdu610041，China)

Objective To investigate the relationship between arteriosclerosis in patients with essential hypertension(EH)and aldehyde dehydrogenase 2(ALDH2)gene polymorphism.Methods Three hundred EH patients of Han population in Sichuan，China were divided into atherosclerosis group(n= 214)and non arteriosclerosis group(n= 86)according to brachial ankle pulse wave velocity(baPWV).The ALDH2 gene polymorphism distribution was compared between the two groups by using a DNA micro-array chip，and analyzed by using the multi-factor Logistic regression analysis.Results The genotype distributions of the two groups were in accordance with Hardy-Weinberg balance.Compared with the non arteriosclerosis group，the frequencies of AA/AG genotypes and A allele of ALDH2 gene were apparently increased in the atherosclerosis group(61.2% vs 38.4% and 34.6% vs 20.9%，respectively；allP< 0.05).The Logistic regression analysis revealed that ALDH2 gene polymorphism was correlated with arteriosclerosis in addition to traditional risk factors such as age，gender，smoking，alcohol consumption，BMI，systolic blood pressure，diastolic blood pressure and blood lipids？as well as other factors(OR=0.399，95%CI：0.327～1.245，P= 0.038).Conclusion The ALDH2 gene polymorphism is associated with arteriosclerosis in EH patients of Han population in Sichuan，Provincial.

Aldehyde dehydrogenase 2；Gene polymorphism；Essential hypertension；Arteriosclerosis

四川省干部保健科研課題(編號：川干研2013-213)

R544.1

A

1672-6170(2015)03-0035-04

2015-01-01；

2015-01-25)