HSP70基因多態性與冠心病合并抑郁的關聯分析

彭敏+禹順英+邱小燕+汪惠芝+賴平妹+鮑廣林

【摘要】 目的：探討HSP70基因rs2075799基因多態性與冠心病共病抑郁的關聯。方法：收集107例冠心病患者臨床資料，采用漢密爾頓抑郁量表（HAMD-17）對患者進行篩查，收集到32例冠心病共病抑郁患者和75例冠心病未共病抑郁的患者，抽取外周靜脈血，提取DNA，采用聚合酶鏈反應-限制性片段長度多態性分析（PCR-RFLP）方法，對HSP70基因rs2075799的單核苷酸多態性進行檢測。結果：冠心病共病抑郁組患者HSP70基因rs2075799位點基因型分布頻率和等位基因頻率與冠心病未共病抑郁組患者比較，差異均無統計學意義（ 字2=1.10，P=0.16； 字2=2.24，P=0.29）。結論：未發現HSP70基因rs2075799多態性與冠心病患者共病抑郁的易感性之間的關聯。

【關鍵詞】 HSP70； 冠心病； 抑郁； 共病； 多態性

Correlation Analysis of HSP70 Gene Polymorphism and Depressive Disorder in Patients with Coronary Artery Disease/PENG Min，YU Shun-ying，QIU Xiao-yan，et al.//Medical Innovation of China，2017，14（09）：029-032

【Abstract】 Objective：To investigate whether polymorphisms of HSP70 exerts any influence on depressive disorder in coronary artery disease（CAD）.Method：Collect The clinical data of 107 patients with coronary heart disease，used Hamilton Depression Scale （HAMD-17） screening for patients with HAMD-17 were collected，32 CAD patients with depressive disorder and 75 CAD patients without depressive disorder，venous blood was extracted from peripheral DNA，used restriction fragment length polymorphism analysis of polymerase chain reaction （PCR-RFLP） method for detection of single nucleotide polymorphism of HSP70 gene of rs2075799.Result：Comparison of coronary heart disease comorbidity in patients with HSP70 depression gene rs2075799 genotype distribution and allele frequencies in patients with coronary artery disease without comorbid depression patients，the differences were no statistically significant（ 字2=1.10，P=0.16； 字2=2.24，P=0.29）.Conclusion：No significant association was found between rs2075799 single nucleotide polymorphisms and the comorbidity of CAD with depression.

【Key words】 HSP70； Coronary artery disease； Depression； Comorbidity； Polymorphism

First-authors address： The Peoples Hospital in Nanshan District of Shenzhen，Shenzhen 518052，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.09.009

冠心病與抑郁癥共病率非常高，研究報道，冠心病患者中18%～45%的人患有抑郁癥，而抑郁癥又會增加冠心病的急性冠脈事件發生率及死亡率，因此深入了解兩者共病的病理生理機制，對于兩者共病的預防和精準治療具有重要的意義[1-3]。但兩者之間高共病率的原因遠未闡明，之前的觀點包括抑郁癥引發冠心病和冠心病引發抑郁癥。后來的觀點認為：兩者之間可能有著共同的病因或者病理生理發病機制[4]。Mccaffery等[5]的研究發現：冠心病和抑郁癥可能有共同的遺傳易損性，其研究發現大約20%的抑郁癥和冠心病的共同變化可以歸因于共同的遺傳因素。目前已經較為明確的共同的遺傳易感基因是與應激和炎癥相關的基因，例如糖皮質激素受體基因多態性、5-HT轉運體基因的啟動子序列（5-HTT LPR）多態性、BDNF基因多態性[6-7]。

熱休克蛋白（heat shock protein，HSP）基因是一個與應激相關的重要的編碼基因，位于6號染色體短臂MHC-Ⅲ區，其所編碼的蛋白質又稱為應激蛋白或者熱休克蛋白，熱休克蛋白是細胞存活通路上重要的一員。在遭遇高溫、缺氧、自由基、感染及心理應激等多種應激源的時候，正常狀態下以無活性的單體形式存在于胞漿中的HSF1被激活，轉變成三聚體，移位至胞核，結合至HSP基因5端啟動子區的熱休克元件（heat shock element，HSE）上而啟動HSP基因的誘導表達。HSP70是其中被認為功能最重要的，其最重要的功能在于幫助細胞適應各種可預測和不可預測的系列應激反應，例如在不同應激源下，包括心理應激，可以誘導HSP70在心肌和腦組織大量表達，對心肌細胞以及神經元可塑性發揮的保護作用[8-9]。其機制涉及到修復受損的蛋白質，幫助受損的蛋白質正確折疊，增加Bcl-2表達，穩定和保護線粒體功能，對抗谷氨酸興奮性毒性，調節鈣離子和鈣調蛋白，阻斷Caspase 3活化，從而抑制級聯反應的發生，抑制凋亡，穩定細胞結構等。

盡管HSP70基因是在進化上高度保守的基因，但是研究發現其基因也有突變，這就意味著HSP70突變可能在機體遭遇反復應激下，影響和改變機體的應激反應，使機體對應激的耐受性減弱和對疾病的易感性增加，形成基因與環境的交互作用，從而影響疾病的發生發展。目前已經有很多研究發現HSP70基因多態性與多種心身疾病和精神疾病的疾病易感性有關，包括糖尿病、腦卒中、原發性高血壓、冠心病、抑郁癥、雙向情感障礙、精神分裂癥[10-16]。冠心病和抑郁癥是兩個均與應激密切相關的疾病。上述這些研究提示：HSP70基因多態性既與冠心病易感性，又與抑郁癥易感性有關。然而，HSP70基因突變是否改變通過改變機體應激反應，同時參與冠心病和抑郁癥的發生發展，成為冠心病共病抑郁的共同易感因素，參與其共同的病理生理機制，目前國內外尚未見相關報道。本研究擬選取HSP70基因上rs2075799位點，檢測冠心病患者外周血HSP70基因上rs2075799基因型多態性，探索其與冠心病共病抑郁之間的關系，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014年7月-2016年10月本院住院冠心病患者為研究對象，病例納入標準：冠心病定義為冠脈造影時左主干、前降支、回旋支、右冠脈或其主要分支的血管直徑狹窄≥50%。排除標準：（1）合并嚴重肝、腎功能不全或其他臟器嚴重功能不全者；（2）合并腫瘤或免疫系統疾病者；合并腦血管意外及其他神經系統疾病者；（3）合并急、慢性感染性疾病、高熱等者；（4）有嚴重認知功能障礙及檢查不合作者；（5）既往有其他精神疾病個人史或家族史者。采用《精神障礙診斷與統計手冊》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，DSM-5）診斷標準入組冠心病合并抑郁患者，采用漢密爾頓抑郁量表（Hamilton depression scale，HAMD-17）評定抑郁嚴重程度，總分≥24分為嚴重抑郁；17分≤總分<24分為中度抑郁；7分≤總分<17分為輕度抑郁；總分≤7分為無抑郁癥狀。總分≥17分患者為冠心病合并抑郁組，總分≤7分為冠心病組未合并抑郁組。經篩選后，共入組107例，男71例，女36例，其中冠心病共病抑郁組（共病組）32例，冠心病未共病抑郁組（非共病組）75例。兩組患者的年齡、吸煙史、飲酒史、空腹血糖、甘油三脂、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性，見表1。本研究樣本收集及研究方案已通過廣東醫科大學附屬深圳六院倫理委員會審查和批準，所有患者知情同意，并簽署知情同意書后方納入試驗。

1.2 方法

1.2.1 采血 清晨空腹采集靜脈血5 mL，用于DNA提取，DNA提取和基因多態性檢測均在上海市精神衛生中心，遺傳學重點實驗室完成。

1.2.2 DNA提取 使用萊楓1 mL血液基因組DNA提取試劑盒（萊楓生物科技有限公司）的常規方法提取血液基因組DNA，通過紫外分光光度計（NanoDrop 2000，Thermofisher）測定DNA的濃度及光密度（optical density，OD）OD值。

1.2.3 PCR擴增 引物由Invitrogen公司合成，序列如下：rs2075799-F：AGAGTTGTGTGCAGACCTGT，rs2075799-R：CTGGGTGCTGGAGGGATTC。反應體系為15 μL，其中DNA（原液）2 μL，dNTP Mixture（2.5 mM）0.3 μL，10*PCR Buffer（Takara）1.5 μL，Taq HS（Takara）（5 U/μL）0.1 μL，引物（0.4 μL+0.4 μL）（10 μmoL），以滅菌水補足到15 μL。PCR擴增反應條件：95 ℃ 2 min；95 ℃ 40 s，60 ℃ 30 s，72 ℃ 30 s共40個循環；72 ℃

8 min。電泳后，使用凝膠成像分析系統（Bio-Rad）分析擴增結果。

1.2.4 聚合酶鏈反應-限制性片段長度多態性分析法測定HSP70基因rs2075799基因型多態性 10 μL PCR產物與10 U PvuⅡ（NEB）（10 U/μL）酶切過夜后，將PCR產物于凝膠電泳，采用凝膠成像系統對電泳結果進行觀察拍照和結果分析，與分子量標準物比較各片段的大小。

1.3 統計學處理 采用擬合優度卡方計算各組各位點基因型分布是否符合Hardy-Weinberg平衡定律。采用SPSS 17.0軟件對所得數據進行統計分析，計數資料以率（%）表示，比較采用 字2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 基因型的判定和測序驗證 PCR產物以及酶切產物見圖1、2。

2.2 兩組Hardy-Weinberg平衡定律吻合度檢驗 共病組與非共病組rs2075799位點的基因型分布符合Hardy-Weinberg的平衡法則，吻合度檢驗良好（P>0.05）。

2.3 兩組基因型及等位基因頻率分布的比較 共病組中突變基因型AA和等位基因A的頻率均高于未共病組，但差異均無統計學意義（ 字2=1.10，P=0.16； 字2=2.24，P=0.29），見表2、3。

3 討論

研究報道，冠心病和抑郁癥在全球疾病負擔分別排行第一和第三，Roth等[17]和Hughes等[18]的研究均認為，到2025年或2060年，冠心病和抑郁癥依然位列全球疾病負擔的3個主要病因。兩者共病更加重冠心病和抑郁的病情，預后更加惡化，更加加重疾病負擔[19]。尤其在中國，隨著我國人口老齡化情況的日益嚴重，冠心病和抑郁癥發病率將日益增加，疾病負擔也將更加繁重。深入探究了解冠心病共病抑郁癥的生物學因素，尋找其共同的致病易感因素，以及基因環境交互作用，有利于早期預防以及指導治療，達到精準醫療的目的。

既往已經有大量的研究發現，HSP70基因與冠心病的易感性有關，例如：HSP70的+190G/C的CC型攜帶者冠心病風險高于GG型攜帶者[13，20-22]。有研究發現，血清HSP70高，冠心病風險低[23]。而且另外的研究發現，HSP70基因突變可能通過影響HSP70的表達，與一些精神疾病的易感性有關，如筆者之前的研究也發現，HSP70在慢性應激中對小鼠焦慮樣行為具有保護作用[9，24]。Pae等[25]的研究發現，HSP70基因上rs2075799位點G等位基因與抗抑郁治療反應差有關，提示HSP70基因rs2075799多態性可能參與抑郁的病理生理或抗抑郁藥生理機制有關。但是HSP70基因rs2075799基因型多態性是否與冠心病共病抑郁有關尚不清楚。

本研究HSP70基因rs2075799基因多態性與冠心病伴抑郁情緒障礙之間關系，結果顯示：HSP70基因rs2075799基因突變型A等位基因頻率在冠心病共病抑郁的患者和冠心病未共病抑郁的患者中分別是25.0%和18.7%，顯示突變等位基因在冠心病共病抑郁的患者中增加，但差異均無統計學意義（ 字2=1.10，P=0.16； 字2=2.24，P=0.29）。因此本研究不能證實HSP70基因rs2075799的A等位基因型與冠心病患者共病抑郁的遺傳易感有關。分析結果，一方面本研究的樣本量尚小，只是對這一問題進行了初步的探討，在后續的驗證研究中需要擴大樣本量對這一結果進一步驗證。另一方面，抑郁癥等疾病往往多個基因參與了其致病過程，一個基因位點的突變貢獻部分的作用，因此下一步需要對HSP70其他的基因位點和多態性位點進行分析，并對基因位點所編碼的蛋白質表達水平進行分析，深入探索其機制。另外通過患者進行跟蹤隨訪，對其治療效果與基因型的關系進行分析，可以更加進一步深入探索HSP70基因與冠心病共病抑郁及其治療和預后之間的關系及其機制。

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