ALDH 2基因多態性與老年2型糖尿病冠心病易感性及心血管事件的關系

劉瑩,袁蓉,陳邱玲,李娟

中國人民解放軍西部戰區總醫院干部病房二科二病區,四川成都 610083

心腦血管疾病是導致2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)殘疾和死亡的重要原因,了解相關作用機制可為臨床T2DM心腦血管并發癥防治提供依據[1]。乙醛脫氫酶2(aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)存在于肝臟線粒體內,其作為催化人體乙醛氧化成乙酸的重要醛類氧化酶,與人類飲酒行為關聯密切[2]。ALDH2基因rs671多態性位點第12外顯子發生G→A的點突變時,對應翻譯產物出現谷氨酸→賴氨酸替換,使得酶結構發生改變,繼而引起ALDH2酶活性下降或喪失[3]。研究認為,ALDH2可通過多種途徑影響心血管疾病發生,而不依賴酒精[4];ALDH2基因多態性與高血壓、冠心病等多種慢性病有關[5]。目前關于ALDH2基因多態性在T2DM患者中研究報道并不多見。本研究以老年T2DM患者為研究對象,旨在探究ALDH2基因多態性與T2DM患者冠心病易感性及心血管事件發生關系,從而為臨床防治提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料按照Kendall準則估算多因素分析樣本例數,觀測數至少是變量數目的10倍,觀察性別、年齡、體質量指數、血壓、吸煙史、飲酒史、空腹血糖、糖化血紅蛋白、總膽固醇、低密度脂蛋白、ALDH2基因型11個變量與老年T2DM患者冠心病關系,估算樣本量110例,考慮數據缺失情況,增加10%,樣本量約為121例,本研究共納入了2019年1月—2021年7月就診于西部戰區總醫院干部二科的226例老年T2DM患者為研究對象,另選取年齡和性別匹配的150名體檢健康者為對照組,滿足研究樣本量需求。T2DM患者根據冠脈造影結果, 226例老年T2DM患者分為冠心病組(n=104)和非冠心病組122例。3組性別、年齡、體質量指數、高血壓病史、吸煙史、飲酒史差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

1.2納入和排除標準納入標準： (1)符合T2DM診斷[6]; (2)年齡≥60歲; (3)入院前無降脂藥物、抗血小板藥物服用; (4)精神認知正常; (5)自愿接受冠脈造影檢查; (6)可取得隨訪配合,且隨訪時間≥1年; (7)簽訂知情同意書。符合以上全部標準的患者納入本研究。排除標準： (1)伴血液病、肝腎功能不全、免疫系統疾病等嚴重基礎疾病; (2)伴糖尿病其他嚴重并發癥,如酮癥酸中毒、糖尿病足、糖尿病腎病等; (3)存在影響短期預后疾病,如心衰、惡性腫瘤等; (4)近期有急慢性炎癥、感染、大手術史; (5)既往接受靜脈溶栓或冠狀動脈手術者; (6)精神病史。具有上述任1標準的患者不納入本研究。

1.3方法

1.3.1ALDH2基因多態性檢測 收集受試者空腹外周靜脈血標本5 mL,用Ficoll淋巴分離液分離白細胞,再提取基因組DNA(DNA試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司);引物序列(蘇州吉瑪生物技術有限公司完成設計合成)：正向引物5’-GTCAACTGCTATGATGTGTTTGG-3’,反身引物5’-CCACCAGCAGACCCTCTCAAG-3’;PCR反應體系共50 μL：模板DNA 2 μL,正、反向游引物各2 μL, 2×Taq Maste Mix 25 μL,雙蒸水19 μL;反應條件： 94 ℃預熱3 min后進入循環, 94 ℃ 45 s(變性), 60 ℃ 30 s(退火), 72 ℃ 45 s(延伸),共35個循環,再72 ℃終延伸5 min,于4 ℃條件下保存。取擴增產物,經2%瓊脂糖凝膠電泳、上樣,利用凝膠成像分析軟件觀察結果。結合所提供目的基因片段(蘇州吉瑪生物技術有限公司)測定ALDH2基因型,依據相關基因位點比對結果分為野生型(GG型)和突變型(GA、 AA型)。

1.3.2 治療及隨訪 患者均首選二甲雙胍口服降糖;合并冠心病者,首選雙聯抗血小板治療(阿司匹林+氯吡格雷),首選硝酸脂類藥物緩解心絞痛,首選鈣通道阻滯劑/β受體阻滯劑控制血壓、改善心肌缺血;伴脂代謝紊亂者首選他汀類藥物降脂。隨訪1年,每3個月隨訪1次,采用電話或微信隨訪形式;統計患者心血管事件發生情況,主要包括經臨床確診(癥狀、實驗室指標、影像學檢查)的急性冠脈綜合征(心肌梗死或心絞痛)、新發房顫、致死性心律失常、心力衰竭、心源性猝死。

表1 3組患者一般資料比較

1.4觀察指標比較T2DM伴冠心病組、非冠心病組及對照組ALDH2等位基因頻率及基因型;分析ALDH2基因多態性與T2DM冠心病易感性、 1年內心血管事件關系。

2 結果

2.13組ALDH2等位基因及基因型分布比較3組ALDH2等位基因及ALDH2基因型分布比較差異有統計學意義(P<0.05),其中T2DM伴冠心病組A等位基因頻率、 AA基因型頻率較T2DM非冠心病組、對照組明顯升高(P<0.05)。見表2。

2.2ALDH2基因多態性對T2DM患者冠心病發生的Logistic回歸分析以T2DM患者是否發生冠心病為因變量,以性別、年齡、體質量指數、吸煙史、飲酒史、血壓、空腹血糖、糖化血紅蛋白、總膽固醇、低密度脂蛋白、ALDH2基因型(突變型、野生型)為自變量納入Logistic回歸模型,結果顯示,攜帶ALDH2突變型基因的T2DM患者冠心病易感性較野生型增加4.024倍(OR=4.024, 95%CI：1.157～19.425,P=0.018)。

2.3T2DM患者心血管事件發生情況隨訪1年內,無失訪病例。結果顯示, T2DM伴冠心病組心血管事件總發生率15.38%,明顯高于非冠心病組的4.92%(P<0.05)。見表3。

2.4ALDH2基因多態性與T2DM患者心血管事件關系結果顯示,在冠心病組、非冠心病組ALDH2 AA型患者心血管事件發生率均明顯高于GG型、 GA型(P<0.05)。見表4。

表2 3組ALDH 2等位基因及基因型分布比較[例(%)]

表3 T2DM患者心血管事件發生率[例(%)]

表4 ALDH 2基因多態性與T2DM患者心血管事件關系

3 討論

目前T2DM伴發冠心病病理機制并不明確,過去一般認為高齡、高血壓、糖脂代謝紊亂、吸煙等是其重要危險因素,隨著研究進展,胰島素抵抗、氧化應激反應、纖溶系統異常、內皮細胞損傷等非傳統危險因素在T2DM伴發冠心病中也顯示一定作用,而近些年來關于基因多態性該類疾病發病中的研究也越來越多,有望成為T2DM伴發冠心病防治提供新靶點[7]。

ALDH2酶廣泛分布于人體心、腦、肺、腎等重要組織,具有酯酶、脫氫酶等多種酶功能,是醛代謝中關鍵線粒體酶,也是重要的抗氧化應激分子,其最初研究重要集中于消化系統腫瘤、肝炎等與酒精代謝關聯密切的疾病,近些年來研究認為,動脈粥樣硬化、心功能不全等心血管疾病也受ALDH2酶活性影響[8]。ALDH2基因位于人第12號染色體,其第12外顯子存在G→A突變的多態性,使得對應位點編碼的谷氨酸殘基向賴氨酸突變,引起ALDH2酶活性改變,一般來說,野生純合型GG催化活性正常,突變雜合型GA催化活性為GG型10%～45%,而突變純合型AA酶活性為GG型1%～5%[9]。ALDH2基因在不同人種、民族、地域中突變頻率不同,有研究對湖北武漢地區465名漢族人群進行ALDH2基因多態性檢測顯示GG、 GA、 AA實際頻率分別63.01%、 34.62%、 2.37%[10],與本研究結果有一定差異,這可能體現出一定地區差異。分析發現, T2DM伴冠心病組A等位基因頻率、 AA基因型頻率較非冠心病組、對照組明顯升高,而攜帶ALDH2突變型基因的T2DM患者發生冠心病危險性較野生型增加4.024倍,提示T2DM伴冠心病易感性可能受ALDH2基因型頻率影響。冠狀動脈粥樣硬化是冠心病病理基礎,炎癥反應、氧化應激增加、內皮功能受損等多種機制與冠狀動脈粥樣硬化進展有關[11]。研究認為[12],正常活性ALDH2可通過減弱平滑肌細胞內質網應激和凋亡,從而延緩動脈粥樣硬化進展。還有研究指出[13],ALDH2基因活性可參與抗氧化應激、抑制凋亡過程,有助于保護糖尿病大鼠心肌成纖維細胞因高糖誘導發生損傷。當ALDH2基因突變引起ALDH2酶活性下降后,醛類物質可在機體堆積,可與細胞內脂類、蛋白、 DNA等大分子結合產生細胞毒性作用,導致炎癥反應增強,可促進斑塊生成;因ALDH2活性下降對平滑肌細胞內質網應激和凋亡抑制作用減弱,使得機體對冠狀動脈保護能力下降[14]。故ALDH2基因多態性可能影響冠狀動脈粥樣硬化進程及冠心病發生。

本研究經隨訪發現,在冠心病組、非冠心病組中,攜帶ALDH2 AA型患者心血管事件發生率均明顯高于GG型、 GA型,提示ALDH2 AA型可能意味著更高的心血管事件風險。有研究認為[15],ALDH2活性下降不僅影響動脈斑塊形成,還可能增加斑塊中α平滑肌細胞,使得斑塊不穩定性增加,從而增加心血管事件風險。還有研究指出[16],ALDH2活性下降使得其解毒4-HNE途徑、抑制乙醛生成功能減弱,對心肌缺血再灌注損傷保護能力降低,可能影響心血管事件發生,支持本研究結果。本研究創新點在于初步發現ALDH2 AA基因型與老年T2DM患者冠心病易感性及心血管事件發生關系,可為臨床該類患者冠心病及心血管事件風險預測及預防提供指導;不足之處在于未能闡明相關機制,且ALDH2基因多態性是否對普通人群冠心病易感性具有影響尚不得而知,后期可進一步開展相關研究。

綜上所述,ALDH2基因多態性可能影響老年T2DM患者冠心病易感性,其中攜帶AA型基因可能增加了T2DM患者心血管事件發生風險,值得臨床關注。