多因子降維法分析MTHFR C677T基因多態性-Hcy交互作用對高血壓合并冠心病的影響

張明超, 汪 娟, 魯大勝, 楊凌飛

(皖南醫學院第二附屬醫院心血管內科, 安徽 蕪湖 241000)

高血壓是冠心病發病重要誘因,證據顯示,高血壓與冠心病呈正相關關系,兩者同時存在可加劇病情進展,增加病死風險,早期鑒別診斷顯得尤為重要[1-3]。同型半胱氨酸(Hcy)是蛋氨酸和半胱氨酸代謝期間中間產物,其可通過促冠脈內皮細胞程序性死亡,加快動脈粥樣硬化進程,已被證實是冠心病發病獨立預測因子[4]。亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)是Hcy代謝關鍵酶,其C677T位點基因突變可引起Hcy代謝障礙,降低血管彈性,致機體呈高凝狀態,同時促進血管平滑肌增殖,增加膽固醇生成量,加劇動脈粥樣硬化進程[5]。但有學者表明并未發現MTHFRC677T基因多態性與高血壓合并冠心病相關性[6]。基于上述爭議,本研究采用多因子降維法(GMDR)分析MTHFR C677T基因多態性-Hcy交互作用,構建最優基因交互模型,指導高血壓合并冠心病診治。現報道如下：

1 資料與方法

1.1臨床資料：選取2021年3月至2022年10月皖南醫學院第二附醫院心內科收治的150例高血壓患者作為研究對象,根據冠脈造影結果分為單純高血壓組(n=51)、高血壓合并冠心病組(n=99)。本研究經醫院倫理委員會審核批準。納入標準：符合高血壓診斷標準,且病情呈中重度;符合冠心病診斷標準,結合冠脈造影結果證實冠心病;患者家屬知曉并簽署同意書。排除標準：繼發性高血壓;嚴重肝腎不全;凝血障礙;近3個月服用維生素B12、葉酸等影響Hcy藥物;妊娠期或哺乳期女性。

1.2方 法

1.2.1一般臨床資料采集：住院期間通過病史采集及體格檢查獲取兩組患者性別、年齡、體質量指數(Body mass index,BMI)、高血壓病程、SBP、DBP、吸煙史、飲酒史、糖尿病史等。

1.2.2Hcy、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)檢測方法：入院當天或次日,采集患者空腹狀態下外周靜脈血,送至我院檢驗科行Hcy及血脂檢測。

1.2.3MTHFR C677T基因多態性檢測方法：住院期間,采集患者外周靜脈血,送至我院藥劑科,運用熒光染色原位雜交分析技術對樣本進行MTHFR C677T基因多態性檢測。

1.2.4冠脈造影檢查：住院期間,對于懷疑合并冠心病的患者行冠脈造影檢查,冠脈造影由我院心內科冠脈介入團隊醫生完成。

2 結 果

2.1兩組一般資料、Hcy：兩組高血壓病程、Hcy、LDL-C比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組臨床資料 Hcy對比

2.2MTHFR C677T基因多態性的Hardy-Weinberg遺傳平衡：納入研究的150例受試者,MTHFR C677T基因共檢出CC型、CT型、TT型3種基因型,兩組各基因型頻率實測值與理論值比較差異無統計學意義(P>0.05),見表2。

表2 MTHFR C677T基因多態性的Hardy-Weinberg遺傳平衡n(%)

2.3兩組MTHFR C677T基因型及C、T等位基因分布：兩組MTHFR C677T基因型-TT、等位基因比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組MTHFR C677T基因型及C T等位基因分布n(%)

2.4高血壓合并冠心病影響因素的Logistic回歸方程分析：以高血壓是否合并冠心病為因變量,將表1和表3中P<0.05指標為因變量納入Logistic回歸方程,結果顯示高血壓病程、Hcy、LDL-C、MTHFR C677T基因型-TT及等位基因T是高血壓合并冠心病影響因素(P<0.05),見表4。

表4 高血壓合并冠心病影響因素的Logistic回歸方程分析結果

2.5MTHFR C677T基因多態性與Hcy交互作用的GMDR分析：MTHFR C677T基因檢測全部檢出的樣本為高血壓合并冠心病組99例,單純高血壓組51例,因此GMDR模型共納入150例。GMDR結果顯示,MTHFR C677T基因型-TT與Hcy交互模型為高血壓合并冠心病風險的最優模型,其交叉檢驗一致性為10/10,檢驗準確度為75.00%,符合檢驗值為0.011,見表5。

表5 MTHFR C677T基因多態性與Hcy交互作用的GMDR分析

3 討 論

全國心血管病人達2.9億,其中高血壓約占2.7億,若未采取有效治療措施,極易引起心力衰竭、心律失常[7]。當前關于高血壓合并冠心病的傳統危險因素涉及高血壓病程、血脂異常、吸煙、年齡等,其中高血壓病程、LDL-C異常在本研究中得到論證[8-9]。究其原因在于,隨著病程延長,血壓愈發升高,可加重動脈內皮損傷,促進冠狀動脈粥樣硬化形成,最終導致冠心病。LDL-C高表達提示冠狀動脈粥樣硬化斑塊形成,冠心病發生風險增加。然而受限于患者異質性、樣本量小等因素,兩組間吸煙、年齡等比較并未發現差異,有待后續更加深入研究。

MTHFR基因以C677T基因型位點突變最常見,該基因型由C向T突變可降低MTHFR酶活性。以往研究發現,MTHFRC677T基因型-TT在其他種族人群分布頻率為10%～12%,但在中國高血壓人群中高達25%[10]。研究表明MTHFRC677T>T突變顯著增加冠心病發病風險[11]。研究表明,冠心病和高血壓患者擁有更高的TT突變基因攜帶率,且TT突變基因攜帶患者Hcy、主要心血管事件發生率明顯高于CC、CT突變基因攜帶者[12]。本研究數據顯示,高血壓合并冠心病組MTHFRC677T基因型-TT基因攜帶率明顯高于單純高血壓組,與上述研究觀點相近。在此基礎上,筆者還發現MTHFRC677T基因型-TT是高血壓合并冠心病獨立危險因素,重點監測MTHFRC677T基因型-TT突變基因攜帶的高血壓人群對冠心病早期識別及防治具有顯著現實意義。MTHFRC677T基因突變可抑制甲硫氨酸循環一碳單位生成,降低酶活性,增加血中Hcy含量,促進血壓升高、冠心病生成。國內外研究均證實,Hcy高表達可誘發血壓升高,Hcy表達增加5μmoL/L,女性DBP和SBP分別增加0.7、1.2mmHg,男性分別增加0.5、0.7mmHg[13]。Hcy高表達可阻礙內皮細胞生成,損傷內皮,誘發高血壓。相關研究發現,高血壓與Hcy高表達在冠心病發病期間具有協同效應。高Hcy可抑制一氧化氮生成,破壞血管內皮細胞功能;還可合成過量過氧化氫和氧衍生自由基,改變血管內皮細胞骨架,加快LDL氧化,增加血管閉塞風險,引起動脈粥樣硬化;還可介導炎癥細胞合成過量細胞因子,促進動脈粥樣硬化,增加冠心病發生風險。

Logistic回歸模型目的在于分析主效應,在分析高階交互作用時存在局限性,因每個基因含多個SNP位點,Logistic回歸模型會產生較多參數,需較大樣本含量才能滿足統計的檢驗效能,而實際情況中樣本含量相對較少,存在一定矛盾性。GMDR屬檢測和建模上位性的統計工具,其中因子即交互作用研究中變量,維即研究中多因子組合個數,根據疾病易感性分類方式建模,并將研究中多個因子看成一個多因子組合,有助于提高統計能力,降低假陽性發生率,克服共線性問題。目前鮮見利用GMDR分析MTHFR C677T基因多態性-Hcy交互作用在高血壓合并冠心病中研究報道,本研究擬對此展開討論分析法,發現MTHFR C677T基因-TT與Hcy交互模型為高血壓合并冠心病風險的最優模型,交叉一致性為10/10,該結果提示MTHFR C677T基因-TT、Hcy高表達同時存在時,冠心病發生風險較高。究其原因在于,MTHFR C677T基因突變可降低酶活性,升高血中Hcy水平,協同影響冠脈內皮功能,導致冠心病發生發展。需注意的是,MTHFR C677T基因多態性并非僅與Hcy存在交互作用,可能涉及季節、飲食習慣、職業、社會經濟地位、體育鍛煉等環境因素,本研究中并未將其納入,可能會導致一誤差及統計學偏倚,有待后續論證。

綜上,MTHFR C677T基因多態性、Hcy是高血壓合并冠心病獨立危險因素,兩者間交互作用可能增加冠心病發生風險,應引起臨床重視。