Mfn2基因SNP位點rs17037564與肥胖型高血壓的相關性研究

金永鑫 李 闖 劉潔琳 王佐廣 劉 雅 孫東東 羅 晨 陳艷語 溫紹君

高血壓是心腦血管疾病最重要的危險因素之一，高血壓也是最常見的慢性非傳染性疾病。根據國內幾次大規模的調查研究顯示，我國18歲以上成年人高血壓患病率從2002年的18.8%增長到2012年的25.2%[1-2]。高血壓已成為世界和我國重大的公共衛生問題。隨著我國經濟發展和人們生活水平提高，人群中超重和肥胖的比例與人數均明顯增加，到2010年我國成年人超重率和肥胖率分別達到30.6%和12.0%[3]。已有研究表明，隨著體質指數(BMI)的提高，高血壓發病風險明顯升高[4]。超重和肥胖已經成為我國高血壓患病率增長的一大重要危險因素。

原發性高血壓是由遺傳因素和環境因素共同作用引起的，其中遺傳因素的作用約占20%～60%[5]。近年來不斷有高血壓相關基因被發現，線粒體融合蛋白2(mitofusin2，Mfn2)基因/增值抑制性基因(hyperplasia supressor gene，HSG)便是其中一個高血壓相關基因。Mfn2基因是由我國學者陳光慧等,于1997年最先發現并克隆的，2004年,發現該基因能夠抑制血管平滑肌增殖[6]，目前認為Mfn2基因與高血壓、冠狀動脈腔內成形術后再狹窄、動脈粥樣硬化、心肌肥厚、心肌氧化損傷等多種心血管疾病的病理生理過程密切相關[7]。近年又有研究表明Mfn2基因的差異表達可能會影響人體脂質代謝過程[8, 9]。因此我們提出假設，Mfn2基因的差異表達可能會對肥胖相關的高血壓具有影響。因此我們設計了實驗驗證SNP(rs17037564)基因多態性與BMI以及高血壓是否存在關聯性。

資料與方法

1.樣本選取 選擇自2015年12月至2016年12月，從北京安貞醫院門診及多個周邊社區醫院接受健康體檢的人群中，按照相應入選標準及排除標準收集入選對象，并根據標準將其分為原發性高血壓組(病例組)及正常對照組(對照組)。所有患者均知情同意并簽署知情同意書，本研究通過北京安貞醫院倫理委員會批準。

(1)入選標準 年齡在18歲以上；原發性高血壓患者：原發性高血壓診斷參考《2010年中國高血壓防治指南》推薦標準，收縮壓≥140mmHg(1mmHg=0.133kPa)和/或舒張壓≥90mmHg者，或正在接受抗高血壓治療的診斷明確的患者；正常血壓對照者：既往無高血壓病史及治療史，本次血壓測量收縮壓<130mmHg，且舒張壓<85mmHg。

(2)排除標準 繼發性高血壓者；有肝腎疾病病史、合并腎功能不全者；有嚴重心腦血管疾病病史者；有糖尿病或糖耐量異常者；合并惡性腫瘤等慢性消耗性疾病，或出現多臟器功能衰竭者；近期服用避孕藥或其他可能影響血壓的藥物者；同一家族中多個罹患高血壓的，僅入選1例患者。

2.基本臨床資料采集 入選對象于入組時收集基本臨床資料(年齡、性別、身高和體質量)，并測量血壓，記錄收縮壓和舒張壓。并根據身高體重算得體重指數BMI=體質量/身高2，再根據BMI將所有患者分為體重正常組(BMI<25 kg/m2)和超重肥胖組(BMI≥25 kg/m2)[10]。(2)血液樣本采集及SNP信息檢測：受試者禁食12h后，抽取肘正中靜脈血5mL (EDTA-Na2)抗凝，進行血液生化指標檢查(TC、TG、HDL-C、LDL-C和血糖)、DNA提取(酚-氯仿法)、SNP的檢測(采用TaqMan-MGB方法，相應位點的TaqMan引物及探針由美國Applied Biosystems公司合成和校驗)、DNA樣本擴增(采用實時PCR技術，美國Appplied Biosystems公司，7900HT快速實時PCR系統平臺)和等位基因分型實驗(美國Appplied Biosystems公司，ABI HT 7900型熒光掃描儀、SDS 2.0圖像分析軟件Allelic Discrimination程序)。

3.統計學方法 本研究采用SPSS22.0統計軟件包進行數據整理和分析。所有計量資料均以均數±標準差表示,兩組連續變量資料采用t檢驗。計數資料用頻數(頻率)表示,兩組比較采用X2檢驗。高血壓患病率與超重肥胖患病率、SNP位點(rs17037564)不同基因型三者之間比較采用Mantel-Haenszel檢驗。用比值比(odds ratio, OR)及其95%CI(confidence interval,CI)表示相對風險度。以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.基本臨床資料比較 最終選取231例高血壓患者和216對照對象入選，兩組對象基本臨床資料比較如表1所示，兩組對象的年齡、性別、TC、TG、HDL-C、LDL-C和血糖差異無統計學意義(P>0.05)。兩組對象的收縮壓、舒張壓和BMI,差異有統計學意義(P<0.01)。

2.SNP位點(rs17037564)不同基因型間體質指數、高血壓患病率的比較 根據等位基因分型實驗結果將所有對象分為rs17037564 GG+AG基因型組(n=76，17.1%)和rs17037564 AA基因型組(n=368，82.9%)。

(1)SNP位點(rs17037564)不同基因型與高血壓患病率的關聯分析 結果如表2所示：rs17037564 GG+AG基因型對象的高血壓患病率明顯低于rs17037564 AA基因型的對象，差異有統計學意義(39.5%vs. 54.1%,OR=0.730，95%CI=0.544～0.979,P=0.02)。

表1 兩組對象基本臨床資料比較

(2)SNP位點(rs17037564)不同基因型與超重肥胖患病率的關聯分析的卡方檢驗結果如表2所示：rs17037564 GG+AG基因型與rs17037564 AA基因型的肥胖發生率無明顯差異(OR=1.048，95%CI=0.639～1.719,P=0.852)。

表2 rs17037564不同基因型與高血壓患病率和超重肥胖患病率的關聯分析

表3 rs17037564不同基因型與超重肥胖患病率、高血壓患病率三者的關聯分析

注：P1:單層P值，P2：層間一致性P值，P:分層因素后P值，OR4:總體OR(95%CI),P4:總體P值

3. rs17037564不同基因型與超重肥胖患病率、高血壓患病率的關聯分析 結果如表3所示：在rs17037564 GG+AG基因型分層中，不同體質量組與高血壓患病差異無統計學意義(P=0.400)；在rs17037564 AA基因型分層中超質量肥胖患者相較于體質量正常對象的高血壓患病率有明顯升高(OR=0.618，95%CI=0.502～0.761,P<0.001)；不分層對所有對象進行分析，超質量肥胖患者相較于體質量正常對象的高血壓患病率也有明顯升高(OR=0.682，95%CI=0.563～0.827,P<0.001)。層間一致性檢驗結果，層間差異具有統計學意義(P=0.005)。考慮分層因素后超重肥胖患者患病率與體質量正常對象高血壓患病率，差異具有統計學意義(P<0.001)。綜合考慮BMI與超重肥胖患病率對高血壓患病的影響計算總體(OR=0.463，95%CI=0.317～0.676，P<0.001)。

討 論

人Mfn2基因位于染色體1p36.22，含有19個外顯子和18個內含子，其編碼蛋白由757個氨基酸殘基組成，是一種高度保守的跨膜GTP酶。SNP位點rs17037564 位于Mfn2基因內含子8區(intron 8)。目前研究認為Mfn2基因是一個高血壓相關基因，它在原發性高血壓發病過程中起到保護性作用，其作用的可能機制為：①Mfn2是一種重要的抑制血管平滑肌細胞(VSMCs)增殖的因子。過表達Mfn2可顯著抑制VSMCs的增殖，主要通過抑制細胞外調節蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases, ERK) /絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號途徑，使細胞周期停滯于G0/G1期，達到抑制VSMCs增殖的作用。因此Mfn2基因又被稱為增值抑制性基因(hyperplasia supressor gene，HSG)[11-12]。過度增殖的VSMCs可以導致管腔變小，管壁增厚，血管硬化，進而導致血管壁張力增加，在高血壓的發病機理中具有重要的作用[13]。②抑制Mfn2的表達可以誘導線粒體功能障礙，導致胰島素抵抗[14]。研究表明，胰島素抵抗及繼發的高胰島素血癥在高血壓的發病過程中起一定的作用，其可以通過增加交感神經的活性、增加血漿腎素活性以及增加腎臟鈉的重吸收等，從而影響血壓[15]。③Mfn2缺失可引起內質網短暫的應激反應。內質網應激發生時，會導致內質網腔內出現大量錯誤折疊與未折疊蛋白，以及鈣離子平衡紊亂，嚴重影響細胞器的正常功能。最新的研究提示腦內內質網應激可能會導致慢性高血壓的發生[16-19]。國內外多項研究也發現了多個Mfn2基因SNP位點與原發性高血壓患病具有相關性[20-22]。在我們的實驗中也驗證了Mfn2基因SNP位點rs17037564 不同基因型與高血壓患病存在關聯性。如表2所示：rs17037564 GG+AG基因型對象中高血壓患者占39.5%；rs17037564 AA基因型對象中高血壓患者占54.1%。rs17037564 GG+AG基因型對象的高血壓患病率明顯低于rs17037564 AA基因型的對象，差異具有統計學意義(OR=0.730，95%CI=0.544～0.979,P=0.02)。因此我們認為rs17037564 GG+AG基因型可能是高血壓患病的一個保護因素。

雖然目前國內外有多項研究發現Mfn2基因的差異表達可能會影響人體脂質代謝過程，我們根據影響血脂的另一個重要因素肥胖來推斷，Mfn基因多態性可能會影響人體體重指數。但在我們試驗中并未發現Mfn2基因SNP位點rs17037564 不同基因型與超重肥胖患病率具有明顯的相關性(如表2所示，OR=1.048，95%CI=0.639～1.719,P=0.852)。

隨著生活水平的提高，人們的生活方式在不斷發生變化，攝入能量的增加，運動的減少導致超重肥胖的患病率在不斷升高。在全球范圍內，大約有 10 億超重或肥胖人群。且有多項研究提示體質量與高血壓患病率存在關聯性。有研究提示體質量每增加5%，患高血壓的風險增加 20%～30%，且肥胖合并高血壓患者的心血管疾病發生率和病死率較高。因此，近年來肥胖型高血壓得到了越來越多的關注。肥胖型高血壓有多種發病機制，主要包括胰島素抵抗、脂聯素改變、自主神經系統和RAAS不適當的激活、腎臟、心臟和血管結構和功能異常、適應不良免疫反應等[23, 24]。在我們的實驗中也發現高血壓患病與超重肥胖存在著顯著相關性(如表3,OR1=0.682，95%CI=0.563～0.827,P1<0.001)，而在rs17037564 GG+AG基因型對象中超重肥胖患者并沒有顯著提高(P=0.400)。我們考慮可能是rs17037564 GG+AG基因型對肥胖相關的高血壓起到了一定的保護作用。這與從表2. 得出的rs17037564 GG+AG基因型可能是高血壓患病的一個保護因素的結論一致。且rs17037564的不同基因型分組對肥胖相關的高血壓影響上也存在著差異(表3,P2=0.005)。說明rs17037564 基因型對象，超重肥胖更易患高血壓。所以rs17037564 AA基因型的對象更應該注意體質量的管理，從而避免高血壓的發生。綜合考慮rs17037564不同基因型對高血壓的影響后發現，超重肥胖與高血壓患病仍具有顯著的相關性(OR=0.465，95%CI=0.317～0.676,P4<0.001)。雖然BMI因其在臨床上較易獲取，而被廣泛作為評估肥胖的指標，但是近期已有文獻報道稱單純用體重指數作為評估肥胖的指標存在一定的局限性。并且心血管事件的發生可能與腹圍、內臟脂肪組織堆積等因素存在更直接的關聯[25]。另外，有證據顯示僅通過適量運動(每周運動3～5d，每天運動時間30～60min，包括步行、騎車等交通體力活動和家務勞動。)就可以減少17%的血壓控制不達標率[26]。所以應該建議所有具有高血壓發病風險的危險人群通過控制體質量來降低高血壓發病風險。

綜上所述，Mfn2基因SNP位點rs17037564 與高血壓患病可能存在相關性。rs17037564 GG+AG基因型相較于AA基因型是高血壓發病的保護性因素，且對肥胖相關的高血壓也起到一定的保護性作用。超重肥胖與高血壓存在著顯著的關聯性，應建議所有具有高血壓發病風險的危險人群通過控制體質量來降低高血壓發病風險。