心房颤动与白介素-6-174G/C、-572C/G、-597G/A位点基因多态性的关系*
2011-01-16郑金国高淑萍葛利军邓新桃何永辉石桂良
郑金国 高淑萍 葛利军 邓新桃 何永辉 石桂良 潘 闽
心房颤动与白介素-6-174G/C、-572C/G、-597G/A位点基因多态性的关系*
郑金国 高淑萍 葛利军 邓新桃 何永辉 石桂良 潘 闽△
目的:探讨江苏南通地区汉族人群中白细胞介素(IL)-6-174G/C(rs1800795)、-572C/G(rs1800796)、-597G/A(rs1800797)单核苷酸多态性(SNP)与血清IL-6水平以及房颤发病之间的关系。方法分别测定房颤组和对照组血清IL-6及其他临床指标,测量左心房长径(LAD);提取基因组DNA,聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术扩增目的基因片段并酶切。结果房颤组IL-6和LAD与对照组比较差异有统计学意义(P﹤0.01);房颤组IL-6-572C/G基因型分布G/C+G/G明显高于对照组(P﹤0.05),且房颤组G等位基因频率明显大于对照组(P﹤0.01),IL-6-174G/C位点C等位基因突变率极低,IL-6-597G/A未见A等位基因突变。结论IL-6-572C/G位点G等位基因突变导致了机体血清IL-6水平升高,可能与房颤的发病有关。
心房颤动 炎症 白细胞介素6 多态性,单核苷酸 多态性,限制性片段长度 脂类
心房颤动是临床实践中最常见的心律失常,其病因除了传统的冠心病、高血压及瓣膜病外,一些新的危险因素如炎症正日益成为研究的焦点[1-3]。炎症因子基因启动子区多态位点可通过对其下游基因转录的调控影响其表达,对相应炎症因子的血清浓度及有关疾病的发生发展产生影响[2]。本研究从遗传学角度探讨炎症因子白细胞介素(IL)-6及其基因多态性与房颤发病的关系。
1 对象与方法
1.1研究对象 127例房颤患者为2008年7月—2008年12月在南通大学附属医院住院或体检者(房颤组),房颤的诊断及分类按2006年ACC/AHA/ECS制定的标准,并排除合并感染或非感染性炎症性疾病、严重肝肾功能不全、肿瘤或免疫系统疾病以及急性冠脉综合征患者。同期南通大学附属医院体检的109例窦性心律者为对照组,经病史询问及心电图证实未发生过房颤。
1.2方法
1.2.1血压及左心房长径(LAD)测定 连续3 d测房颤患者坐位3次右臂血压,取其平均值;体检人群连续随访3 d测量3次坐位右臂血压并取均值。西门子SEQUOIA/512心脏彩色多普勒超声在胸骨左缘长轴端面测量患者左房长轴最大内径,共测3次取其平均值。
1.2.2血清IL-6及血脂水平检测 空腹非抗凝外周静脉血4 mL,分离血清后酶联免疫吸附测定(ELISA)方法测定IL-6含量。Olympus 2000全自动生化分析仪检测患者总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。
1.2.3基因组DNA提取及PCR扩增 空腹抗凝外周静脉血2 mL,上海生工试剂盒提取基因组DNA作为模板,PCR扩增包括IL-6启动子-174G/C、-572C/G、-597G/A位点等位基因在内的617 bp片段。引物序列:上游5′-AGTGGGCTGAAGCAG⁃GTGA-3 ′下 游 5′-CTTTGTTGGAGGGTGAGGG-3 ′。50 μL PCR反应体系于Marstercycler gradient扩增仪中经94℃预变性5 min,94℃变性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸60 s,共40个循环后72℃充分延伸10 min后,4℃保存;限制性内切酶NlaⅢ、BsrB1、Fok1分别对IL-6-174、-572、-597位点酶切,酶切产物分别做琼脂糖凝胶电泳,Bio-Rad图像分析系统观察带型并拍照。PCR产物送上海生工进行双向测序。
1.3统计学分析 采用SPSS 16.0软件包处理数据。连续变量用表示,2组间比较用t检验。计数资料以%表示,组间比较用检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1房颤组与对照组基本临床资料比较 2组年龄、性别、高血压、TG、HDL-C、LDL-C、BMI和白细胞计数(WBC)比较差异无统计学意义,IL-6、LAD、TC、冠心病、糖尿病差异有统计学意义,见表1。
表1 房颤组与对照组临床资料比较
2.2IL-6启动子区3个位点的基因多态性分析 (1)-174G/C位点:2组中可见G/G和G/C 2种基因型。房颤组G/G、G/C型频率分别为98.43%、1.57%,对照组G/G、G/C型频率分别为97.25%、2.75%,未检测到C/C型,G→C等位基因突变频率极低。(2)IL-6-597位点:结果中未见-597位点G→A基因的突变。(3)-572C/G位点:2组均可见3种基因型,见图1;测序结果见图2、3。经检验,符合Har⁃dy-Weinberg平衡,具有群体代表性(房颤组=0.066,对照组=0.002,均P>0.05)。2组基因型频率和等位基因频率分布比较差异有统计学意义,见表2。房颤组C/G+G/G基因型血清IL-6、TC水平与C/C基因型比较差异有统计学意义,TG、HDL-C、LDL-C差异无统计学意义;对照组C/G+G/G基因型和C/C基因型各项指标比较差异无统计学意义,见表3、4。
图1 IL-6-572C/G位点酶切后电泳图(Marker为DL 5 000)
图2 IL-6-572C/G位点突变型测序图谱
图3 IL-6-572C/G位点野生型测序图谱
3 讨论
慢性炎症可能贯穿房颤的发生发展全过程。目前房颤发病的分子机制仍不明确,有学者发现单核苷酸多态性(SNP)与房颤的易感性有很大相关性,遗传基因在房颤发病中也可能起重要作用[2]。并在离子通道基因、连接蛋白基因、血管紧张素转换酶(ACE)基因和肾素-血管紧张素系统(RAS)基因的SNP研究中得到了证实[4]。
表2 2组IL-6-572C/G基因频率比较 (例)
表3 房颤组IL-6-572C/G各基因型间IL-6及血脂水平比较
表3 房颤组IL-6-572C/G各基因型间IL-6及血脂水平比较
基因型 n IL-6(ng/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)C/C C/G+G/G t 65 62 328.81±122.70 340.01±124.91 8.32*3.27±1.12 4.07±0.94 6.75*1.37±0.69 1.29±0.78 0.36 1.36±0.34 1.31±0.37 0.12 2.34±0.83 2.19±0.62 0.78
表4 对照组IL-6-572C/G各基因型间IL-6及血脂水平比较
表4 对照组IL-6-572C/G各基因型间IL-6及血脂水平比较
均P>0.05
基因型 n IL-6(ng/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)C/C C/G+G/G t 73 36 110.55±41.86 117.76±47.34 0.59 2.56±0.87 2.71±0.93 0.34 1.15±0.81 1.12±0.75 2.06 1.26±0.47 1.30±0.57 0.52 2.29±0.69 2.16±0.52 0.29
SNP是人类基因组DNA序列变异的主要形式,是决定人类疾病(尤其是多基因疾病)易感性和药物反应性差异的核心信息。炎症因子基因启动子区多态位点可通过对其下游基因转录的调控从而影响其表达,对相应的炎症因子血清浓度产生影响,进一步影响有关疾病的发生发展。IL-6作为体内炎症标志物的代表,其水平也受相应基因调控。有报道认为IL-6启动子区的-174G/C和-572C/G位点的SNP可调整体内IL-6的表达[5]。
本研究中房颤组IL-6血清水平与对照组比较差异有统计学意义,提示IL-6血清水平可能与房颤发病有关。该地区人群中IL-6-174G/C位点C等位基因突变极少,IL-6-597G/A位点未见A基因突变,与欧美研究差异较大[5],可能与人种有关。房颤组IL-6-572C/G位点G等位基因频率及C/G+G/G基因型分布明显高于对照组,C/G+G/G组血清IL-6、TC水平与C/C组比较差异有统计学意义,可见IL-6-572C/G位点突变的G等位基因可能通过基因调控促进IL-6的高度表达,使血清IL-6水平升高,使机体处于高炎症状态。IL-6作为炎症反应的中枢性调节者,可促进心肌细胞表达细胞间黏附分子(ICAM-1)、增强中性粒细胞和心肌细胞的黏附作用,促进中性粒细胞释放氧自由基,使心肌细胞损伤[6]。IL-6可激活基质金属蛋白酶-2[7],基质金属蛋白酶则参与了房颤的心房重塑过程[8],同时心房肌的炎症反应亦可直接影响膜电位的变化[9],进而引起心房电重构、结构重构,增加房颤的发病风险。可见炎症因子及其启动子区基因多态性与房颤的发病可能存在一定的相关性[2],IL-6-572C/G位点G等位基因可能是该地区房颤发病的遗传易感基因。IL-6浓度及其多态位点基因分型检测能在一定程度上预测房颤发病风险,并可为房颤防治提供新途径。
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Relationship between Atrial Fibrillation and the IL-6-174G/C,-572C/G and-597G/A Polymorphism
ZHENG Jinguo,GAO Shuping,GE Lijun,DENG Xintao,HE Yonghui,SHI Guiliang,PAN Min
Department of Cardiology,People’s Hospital of Xinghua City,Jiangsu 225700,China
Objective:To explore the relationships among atrial fibrillation(AF),interleukin-6(IL-6)and single nucle⁃otide polymorphisms(SNP)of the IL-6-174G/C,-572C/G and-597G/A.Methods:The serum levels of IL-6,lipid and oth⁃er clinical indicators were measured.The left atrial diameter(LAD)was measured by echocardiography(UCG).The frequency distributions of genotypes and alleles of the IL-6-174G/C,-572G/C and-597G/A were amplified by polymerase chain reac⁃tion-restriction fragment length polymorphism(PCR-RFLP)in samples of 127 AF patients.Results:The values of IL-6 and LAD were significantly higher in AF group than those of control group(P<0.01).The G/C+G/G genotype distribution and G allele frequencies of IL-6-572C/G were significantly higher in AF group than those of control group(P<0.01).The C allele mutation rate of IL-6-174G/C was minimal in Han population in Jiangsu Nantong,and no A allele mutation in IL-6-597G/A.Conclusion:The results showed that among Han population in Nantong IL-6-572 C/G polymorphic allele G mutation may lead to the increase of serum level of IL-6 in AF group,which may be related to the pathogenesis of AF.
atrial fibrillation inflammation interleukin-6 polymorphism,single nucleotide polymorphism,restriction fragment length lipids
*宁夏自然科学基金资助项目(项目编号:NZ10168);南通市社会发展项目(项目编号:S40015)
225000 江苏省兴化市人民医院心内科ICU(郑金国,邓新桃,何永辉,石桂良);宁夏自治区人民医院心内科(高淑萍,葛利军);南通大学附属医院心内科(潘闽)
△通讯作者 E-mail:panmin6666@yahoo.com.cn
(2010-06-11收稿 2010-08-03修回)
(本文编辑 李国琪)