肾素—血管紧张素系统双基因多态性与老年人冠心病慢性心力衰竭的关系

彭健，罗礼云，李铁，梅啸，牛云茜，龚五星

由于对冠心病的药物和血运重建治疗的进展，使许多患者得到及时治疗，死亡率显著降低，但冠心病患者通常存在严重的左心室功能不全，在疾病后期发生慢性心力衰竭(心衰)的病例数增多，且以老年人常见，慢性心衰在很大程度上可以说是老年病。然冠心病患者发生慢性心衰的原因迄今尚未完全阐明，近年来，遗传因素在慢性心衰发生发展中的地位和作用已逐渐受到关注，慢性心衰与肾素—血管紧张素系统基因多态性间关系的研究已成为其病因学研究的一个热点［1，2］。血管紧张素转换酶(ACE)和血管紧张素原(AGT)是肾素—血管紧张素系统中的两个关键成分，本研究通过检测ACE和AGT基因多态性在中国南方部分汉族人群老年冠心病患者中的分布，以探讨两基因多态性在老年冠心病患者发生慢性心衰中的作用和意义。

1 对象和方法

研究对象:2004-04至2009-12在我院及珠海市人民医院、珠海市第二人民医院住院的老年冠心病患者共396例，平均年龄为69.5±7.1(60～91)岁。所有患者均经冠状动脉(冠脉)造影检查，冠心病的诊断标准:左冠脉主干、左前降支、左回旋支及右冠脉中至少一支血管狭窄≥50%。396例患者分为病例组:冠心病合并慢性心衰者196例(其中合并高血压者60例)，男性128例，女性68例，平均年龄(70.0±8.3)岁。慢性心衰诊断参照修改的Framingham标准:纽约心功能(NYHA)分级Ⅱ～Ⅳ级、超声心动图检测左心室射血分数＜0.45，慢性心衰病史至少≥3个月。对照组:没有合并慢性心衰(心功能正常)者200例(其中合并高血压者74例)，男性132例，女性68例，平均年龄(69.0±6.4)岁。两组患者的临床一般资料如年龄、性别构成、既往曾发生心肌梗死的例次、病程、吸烟率、体重指数、收缩压、舒张压比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。排除标准:①严重肝、肾功能不全;②严重的急性感染或代谢紊乱;③急性心衰;④2周内未行血运重建的急性心肌梗死者;⑤合并心瓣膜疾病者。本研究对象间无血缘关系，均为中国南方汉族人。

研究方法:调查所有研究对象的吸烟、高血压、糖尿病及高血脂史，测量身高、体重，检测空腹血糖及血脂、血红蛋白、肝功能、肾功能。

人基因组脱氧核糖核酸(DNA)的提取:抽取外周静脉血5ml，2%依地酸抗凝，低渗法分离白细胞，经细胞裂解液及蛋白酶K消化，酚/氯仿/异戊醇方法提取基因组DNA，无水乙醇沉淀，保存于TE缓冲溶液中。

ACE基因插入/缺失(I/D)多态性引物序列及检测:具体方法参见文献［3］。

AGT基因M235T多态性引物序列及检测:具体方法参见文献［4］。

统计学处理:组间均数比较用t检验，基因型分布及等位基因频率比较用χ2检验。基因型及等位基因相对危险度以优势比(OR)及其95%置信区间(CI)表示，P＜0.05为差异具有统计学意义。均应用SPSS15.0 for Windows统计软件进行统计分析。

2 结果

两组患者血生化资料的比较:两组患者血生化如血红蛋白、空腹血糖、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、谷丙转氨酶比较差异均无统计学意义，仅病例组血肌酐(95.6±48.9)μmol/L高于对照组(79.8±31.3)μmol/L，差异有统计学意义(P＜0.05)。

Hardy-Weinberg平衡检测:本组资料中，对照组ACE及AGT基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡(χ2分别为1.22和0.02，P＞0.05)，表明该群体为遗传平衡群体，本研究资料具有群体代表性。

两组ACE基因多态性分布:由表1可见，病例组DD基因型频率显著高于对照组(81.9%vs 43.6%，χ2=17.470，P ＜0.01)，与同组II、ID 型相比，DD 型者发生慢性心衰的优势比为2.476(95%置信区间:1.611～3.806)。同时，D等位基因频率也较对照组显著增高(64.3%vs 43.5%，χ2=17.206，P ＜0.01)。

表1 两组患者血管紧张素转换酶基因多态性分布［%(例)］

两组患者AGT基因M235T多态性分布:由表2可见，病例组TT基因型频率高于对照组(65.3%vs 48.0%，χ2=12.067，P ＜0.01)，与同组mm、MT 型相比，TT型冠心病患者发生慢性心衰的优势比为2.039(95%置信区间:1.361～3.055)。同时，T等位基因频率也较对照组高(79.1%vs 69.5%，χ2=4.752，P＜0.05)。

表2 两组患者血管紧张素原基因M235T多态性分布［%(例)］

两组ACE基因I/D及AGT基因M235T多态性分布的联合分析:病例组及对照组中同时具有ACE基因DD型及AGT基因TT型的频率分别为28.6%和15.0%，前者高于后者(χ2=5.362，P=0.021)。与其他基因型组合(表3)相比，具有DD+TT联合基因型的老年冠心病患者发生慢性心衰的优势比为2.627(95%置信区间:1.123～4.575)。而与非DD非TT型组合(表3)相比，具有DD+TT联合基因型的患者发生慢性心衰的优势比为4.225(95%置信区间:1.847～9.664)。

表3 两组患者血管紧张素转换酶基因插入/缺失及血管紧张素原基因M235T多态性分布的联合分析(%)

非条件Logistic回归分析慢性心衰易患因素和易患因素的交互作用:以ACE基因型(x1)、AGT基因型(x2)、性别(x3)、年龄(x4)、病程(x5)、既往曾发生心肌梗死的例次(x6)、吸烟史(x7)、收缩压(x8)及舒张压(x9)、总胆固醇(x10)、低密度脂蛋白胆固醇(x11)、血红蛋白(x12)、空腹血糖(x13)、血肌酐(x14)为自变量，并定义 x1、x2、x3、x7为分类变量，以是否发生慢性心衰为因变量，用Forward:Ward法建立非条件Logistic回归模型进行多因素分析，结果表明，ACE基因型与老年冠心病患者发生慢性心衰相关(P＜0.05)，而AGT基因型、病程、血压等其他因素被剔除(表4)。进一步以ACE基因型和AGT基因型(x1)、性别(x2)、病程(x3)、既往曾发生心肌梗死的例次(x4)、吸烟史(x5)、收缩压(x6)及舒张压(x7)、总胆固醇(x8)、低密度脂蛋白胆固醇(x9)、血红蛋白(x10)、空腹血糖(x11)、血肌酐(x12)为自变量，用同种方法建立回归模型，分析老年冠心病患者慢性心衰易患因素和易患因素的交互作用，结果表明，DD+TT、DI+TT基因型、血红蛋白、肌酐参与慢性心衰发生的概率(P＜0.05)，其他因素被剔除。以II+MM型为参照，DD+TT基因型发病的优势比为3.579(95%置信区间:1.521～8.418，P ＜0.01)。表4

表4 Logistic回归分析老年冠心病患者慢性心力衰竭易患因素和易患因素的交互作用

3 讨论

冠心病导致心肌供血与能量代谢障碍，进一步可使心肌舒缩性能原发性降低，但不同的冠心病患者在临床表型及预后等方面存在着显著的差别，部分患者发生慢性心衰的时间明显较其他患者早，且预后较差。除已知的危险与干预因素影响外，个体基因的不同与变异可能在慢性心衰的发生与发展及治疗转归等方面起不容忽视的重要作用［1，5］。近年来ACE基因I/D多态性与心血管疾病遗传易感性及临床表现的关系成为临床及流行病学研究的热点。有证据表明DD型ACE基因可能会增加心肌梗死后左心室肥厚的风险［6］，携带DD基因型及D等位基因的冠心病患者发生慢性心衰的几率明显增加，而且该基因型可作为心功能恶化程度的一个标志［7］。本研究以老年冠心病患者为研究对象，其中合并慢性心衰者的DD基因型频率及D等位基因频率明显高于心功能正常者，提示ACE基因I/D多态性与中国南方部分汉族人群老年冠心病患者发生慢性心衰有关，DD型ACE基因及D等位基因可能是该地区老年冠心病患者慢性心衰发病的遗传危险因素。目前多数学者认为，体内ACE水平主要由遗传因素决定，47%的血清ACE水平受其影响，DD基因型的血清ACE水平最高［8］。慢性心衰患者的ACE基因表达较正常人明显增强，心脏局部组织ACE水平亦与D等位基因呈显著正相关［9］。ACE的主要作用是催化血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ，后者可通过其受体刺激心肌细胞肥大和成纤维细胞增殖并使两者的表型改变，从而最终导致心肌重构和心功能恶化。肾素—血管紧张素系统中的另一关键成分AGT基因M235T多态性被认为与较高的血浆血管紧张素原水平、高血压及左心室肥厚相关［10］。最新的一项研究发现，携带TT型AGT基因的高血压患者发生慢性心衰的危险性增加，且发病年龄较其他基因型者早约十年［11，12］。但该基因多态性与冠心病患者发生慢性心衰的关联性资料尚缺乏研究，我们初次探讨了AGT基因多态性在老年冠心病患者发生慢性心衰中的作用，结果发现携带TT基因型及T等位基因的老年冠心病患者发生慢性心衰的风险明显增加。由于TT基因型者的血浆及心肌组织细胞中AGT水平更高，而AGT浓度的微小变化即可影响到血管紧张素Ⅱ的生成量，故推测AGT基因M235T多态性是通过AGT、血管紧张素Ⅱ介导的神经内分泌激活而加快心肌重构进程，使老年冠心病患者发生慢性心衰的几率增加。

鉴于慢性心衰是多基因疾病，仅分析单个基因获得的信息量较少，结果不甚可靠。宜选择多个候选基因客观地从不同侧面分析，既需探讨某一基因多态性的作用，更需要对不同候选基因之间的相互作用进行分析。本研究联合分析了ACE基因I/D和AGT基因M235T基因多态性与老年冠心病患者发生慢性心衰的关系，结果表明老年冠心病合并慢性心衰组ACEDD+AGT-TT基因型频率明显高于对照组，进一步应用Logistic回归分析慢性心衰的易患因素发现，ACE和AGT基因在冠心病患者慢性心衰的发生中具有协同作用，以Ⅱ+MM型为参照，DD+TT基因型发病的优势比为3.579，高于ACE-DD型单基因发生慢性心衰的优势比(2.721)及AGT-TT型单基因发生慢性心衰的优势比(2.039)，DD型基因的老年冠心病患者若同时携带有TT基因，发生慢性心衰的几率明显增高。

我们前期对不同病因心衰的总体研究表明，肾素—血管紧张素系统基因多态性与慢性心衰的发生及病情严重程度存在关联，DD-ACE基因型是慢性心衰发生的危险因素，且携带DD基因型的慢性心衰患者病情更加严重［13］，但AGT M235T多态性似与慢性心衰的发生无关。考虑到年龄构成在基因多态性分析中的重要性，本研究则在此基础上进一步联合分析了老年冠心病患者发生慢性心衰与ACE基因I/D及AGT基因M235T双位点基因多态性的关系，得到的研究结果为我们的观点增添了新的实验与理论依据。慢性心衰是心脏病学领域最后有待攻破的堡垒，深入研究其遗传病学特征，不仅可筛查出慢性心衰高危患者，尽早干预防治其病情进展，更重要的是最终达到根据每个患者的遗传多态性状况合理用药，真正实现个体化治疗。

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