新疆维吾尔族老年人群延迟整流型钾离子通道KCNE1（G38S）基因多态性与心房颤动的相关性研究

郭玉君 艾力曼·马合木提 王坤

新疆维吾尔族老年人群延迟整流型钾离子通道KCNE1（G38S）基因多态性与心房颤动的相关性研究

郭玉君 艾力曼·马合木提 王坤

目的探讨新疆维吾尔族老年人群延迟整流型钾离子通道KCNE1（G38S）基因多态性与心房颤动（AF）的相关性。方法收集新疆地区维吾尔族AF人群（AF组）和非AF人群（对照组）各70例的外周血样标本，提取DNA，采用等位基因聚合酶链反应（PCR⁃RFLP）的方法鉴定KCNE1（G38S）的基因型及等位基因分布。采用Logistic回归分析各种因素与房颤的相关性。结果KCNE1基因G38S位点AA、AG、GG基因型频率在AF组分别为17.14%、27.14%、55.71%。在对照组分别为24.29%、50%、25.71%。2组基因型分布差异具有统计学意义（P＜0.05），且AF组G等位基因频率明显高于对照组（P＜0.05）。Logistic回归分析结果显示KCNE1（G38S）GG基因型与维吾尔族人群AF的发生相关（P＜0.05）。结论新疆地区维吾尔族人群AF的发生与KCNE1（G38S）基因多态性相关。G38S位点多态性可能是维吾尔族AF患者的独立危险因素之一。

心房颤动；基因多态性；KCNE1（G38S）基因；维吾尔族人群

心房颤动（AF）是临床上最常见且危害严重的持续性心律失常。国内资料表明，成人AF的发病率为0.77%［1］。近年来，随着分子生物学技术的发展，从基因水平研究AF的病因，找寻AF的易感基因已经成为当今研究的热点。目前新疆地区维吾尔族AF的基因筛查资料尚未健全，仍需进行大规模流行病学研究分析新疆地区AF流行病学现状。本课题以新疆维吾尔族人群为研究对象，选择延迟整流型钾离子通道相关的KCNE1（G38S，rs1805127）基因作为候选基因，分析基因型、等位基因型频率分布差异，进而探讨KCNE1（G38S，rs1805127）基因多态性与新疆维吾尔族人群AF之间的关联，为更详尽地了解AF潜在的遗传学发病机制提供一定的分子流行病学依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2010年8月至2011年8月新疆医科大学第一附属医院诊断为AF的维吾尔族患者45例，并随机抽取以新疆维吾尔自治区自然科学基金“新疆AF现状的流行病学研究”在喀什市和吐鲁番市流调所初步建立的维吾尔族AF资料库中的25例维吾尔族患者，共70例作为AF组，其中男48例，女22例，年龄60～85岁，平均（65.264.17）岁；同时选取同期住院维吾尔族非AF患者70例作为对照组，其中男48例，女22例，平均（62.257.35）岁。且所有患者心电图（包括Holter动态心电图）无AF表现。2组间性别和年龄无统计学差异。

1.2 一般资料收集 本研究获得新疆医科大学第一附属医院伦理委员会批准，每名受试者均签署知情同意书。详细制定调查表，记录入选研究对象一般情况，主要心血管疾病及AF常见危险因素，包括高血压、冠心病、吸烟及饮酒等，超声心动图检查左房内径（left atrium diameter，LAD）及左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）。调查方法和质量控制：采用国际通用的标准化调查方法，统一设计、统一方案。调查包括问卷和体检部分，问卷部分主要包括：一般状况、职业、劳动强度、AF的个人史、家族史、吸烟、饮酒状况等。体检部分包括：血压、心率、心电图、身高、体质量、腰围、腹围、臀围等。

AF入选标准［2］：（1）现在的心电图示为AF；（2）有以前诊断为AF的心电图或Holter记录。高血压诊断标准采用1999年WHO／ISH的《高血压治疗指南》标准。

1.3 研究方法 取外周血5 ml，以0.5 mol／L的EDTA抗凝，采用高盐沉淀法提取外周血白细胞DNA，溶于TE中，－20℃保存。采用紫外分光光度法测定样本DNA浓度，稀释备用。

KCNE1（G38S，rs1805127）基因多态性的检测：聚合酶链反应（PCR）扩增含KCNE1基因多态性片断，运用限制性内切酶酶切分析确定基因型。对KCNE1基因rs1805127位点单核苷酸多态性进行检测，扩增引物如下：正向引物（5′→3′）：GTGACGCCCTTTCT⁃GACCAA；反向引物（3′→5′）：CCAGATG⁃GTTTTCAACGACA；PCR产物为318bp；KCNE1 G38S基因多态性为112位A变为G，导致编码蛋白的38位丝氨酸变为甘氨酸（S⁃G）。用限制性内切酶MspA1I酶切后电泳可见3种基因型：若该位点为G，则形成MspA1Ⅰ酶切位点，即等位基因G，反之为等位基因A，酶切后若为232 bp及86 bp 2条带，则为GG型，若为318 bp，232 bp及86 bp3条带，则为AG型，若为318 bp 1条带，则为AA型。根据条带进行基因分型。PCR方法扩增后，取5μl扩增产物以1.5%琼脂糖凝胶电泳，用100 bp DNA标记作为标尺，观察并记录保存PCR产物。

1.4 统计学处理 应用SPSS 17.0软件包进行统计分析，用SHEsis软件对基因分型在各组中的分布进行Hardy⁃weinberg平衡检验样本群体的代表性。符合Hardy⁃weinberg平衡后，各组计量资料用均数±标准差（s）表示，2组定量资料比较用t检验，2组基因型和等位基因频率差异比较用χ2检验。综合评价各因素与AF的相关性采用多因素Logistic回归分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组一般情况比较 AF组吸烟史及饮酒史与对照组间差异无统计学意义（P＞0.05），而冠心病及高血压患病率显著高于对照组（P＜0.05或0.01）。AF组与对照组间LAD及LVEF差异也有统计学意义（P＜0.01）。见表1。

表1 2组一般情况比较（n＝70）

2.2 2组rs1805127位点基因型及等位基因频率比较AF组70例中AA、AG、GG基因型频率分别为17.14%、27.14%、55.71%，GG基因型为主。对照组70例中AA、AG、GG基因型频率分别为24.29%、50%、25.71%，AG基因型为主，2组基因型分布差异具有统计学意义（χ2＝6.435，P＜0.05）。AF组与对照组等位基因频率均以G为主，AF组G等位基因频率高于对照组，差异有统计学意义（χ2＝7.800，P＜0.05），见表2。

2.3 rs1805127位点多态性与AF相关性分析 用多因素条件Logistic回归分析，模型自变量的选择采用Wald向前法纳入预测变量。冠心病和高血压是维吾尔族人群发生AF的危险因素。控制高血压、冠心病、吸烟及饮酒混杂因素后，rs1805127位点GG基因型在维吾尔族AF人群和非AF人群中差异有统计学意义（P＜0.05），携带有基因型GG者患AF的风险是AA＋AG基因型者的1.526倍。见表3。

表2 KCNE1（G38S）基因型分布及等位基因频率（n，%）

表3 多因素条件Logistic回归分析

3 讨论

1997年，Brugada等［3］报道了第一个AF基因座10q22⁃q24，从理论上证实了AF的遗传特性。在众多的AF候选基因中，除离子相关通道基因，还发现一些非离子通道蛋白基因多态性也与AF发生有一定的相关性。AF的大多数致病基因正是通过改变心房肌不同离子通道的结构和功能，从而启动和维持AF。缓慢型延迟整流钾电流（IKs）与快速型延迟整流钾电流（IKr）是心肌细胞复极的主要电流，已经明确其功能增强可使复极加快，缩短动作电位和有效不应期，从而利于AF的发生和维持。一般认为电压门控钾离子通道（Kv通道）包括延迟整流钾离子通道和瞬时外向钾离子通道（Ito），其中延迟整流钾离子通道又可分为慢激活电压门控钾离子通道（IKS），KCNQ1和KCNE1基因分别编码IKs通道的α亚基和β亚基［4］。

KCNE家族成员的基因变异可能会引起IKs和IKr电流密度或通道动力学特征改变，影响动作电位时程和有效不应期，从而触发或抑制AF的发生。Fatini等［5］在高加索人群进行了非瓣膜病AF患者研究，发现Mink基因38G等位基因与AF关联。Schreieck等［6］报道了一个与非家族性AF相关的C825T多态性研究，其中TT基因型具有较高的IK1电流密度。这一结果也说明离子通道内向整流的改变与家族性AF和非家族性AF相关。Ackerman等［7］在亚洲人中发现2个变异，G38S（112 G＞A，杂合子频率16.4%）和D85N（253 G＞A，杂合子频率0.7%）。Lai等［8］研究显示，KCNE1基因的38G等位基因较38S更易引起AF。 KCNE1 38G可导致IKs密度降低，心房动作电位复极化不稳定，最终导致AF发生。Ehrlich等［9］研究了Mink 38G的功能，发现Mink38G减少了KCNQ1在细胞膜上的表达，降低了IKs电流。近来专家们又有了新发现，Mink基因G38S多态性在其研究人群中与孤立性AF的发生具有相关性，GG型携带状态较GS和SS型发生孤立性AF的危险度更高，并且认为Mink基因G38S多态性可以作为孤立性AF的危险遗传标记［10］。本研究发现，维吾尔族人群AF和非AF患者G38S基因型分布有差异，提示在新疆地区维吾尔族AF患者与非AF患者钾离子通道KCNE1（G38S）基因型的分布有差异性。2组等位基因频率均以G为主，AF患者G等位基因频率高于对照组，提示携带G等位基因的维吾尔族人群患AF的概率更高。

已有的研究表明AF的发生率在种族间有明显的差异。2006年，美国心脏病学学院／美国心脏学会／欧洲心脏病学学会的AF控制指南中指出黑人的AF发生率不到白人的一半，说明AF患病率存在种族差异性，两者表明孤立性AF可能与人体内某种基因或者物质的改变存在一定关系。Olson等［11］研究证实了人体内SCN5A的变化可以导致扩张型心肌病和AF。Chen等［12］研究结果也认为，SCN5A的多态性出现在4个人群中：亚洲人、拉美裔人、高加索人和非裔美国人，这提示了这4种人群的AF早期预防应特别注意。木胡牙提等［13］进行的一项研究显示，汉族与维吾尔族AF患者在发病年龄、病因、LAD、瓣膜病的发病等临床特性方面存在种族差别。马依彤等［14］研究显示，KCNE1基因rs1805127多态性可增加新疆维吾尔族AF的发生风险。本研究结果增加了新疆维吾尔族人群AF流行病调研资料，对今后基因个体化、地域化治疗奠定了理论基础。

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Relationship between delayed rectifier potassium channel KCNE1（G38S）gene polymorphism and atrial fibrillation in elderly Uygur population in Xinjiang

GUO Yu⁃jun，Ailiman．Mahemuti，WANGKun．Department ofHeart Failure，the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University，Urumqi 830054，China

ObjectiveTo investigate the correlation between delayed rectifier potassium channel KCNE1（G38S）and atrial fibrillation（AF）.MethodsSeventy elderly Uygur patientswith AF（AF group）and seventy elderly Uygur pa⁃tients without AF（non⁃AF group）were enrolled in this study.Peripheral blood sample specimenswere collected and DNA was extracted from all subjects.KCNE1（G38S）genotypes and allelic distribution were identificated with the polymerase chain reaction⁃extinction enzymes fragment length polymorphism（PCR⁃RFLP）.The risk factors of AFwere analyzed using Logistic regression analysis.ResultsThe frequency of AA，AG and GG genotype was 17.14%，27.14%，55.71%at KCNE1 gene（G38S site）in AF group，compared with 24.29%，50%and 25.71%in the control group（P＜0.05），and G allele frequency was higher in AF group than that in the control group（P＜0.05）；Logistic regression analysis showed that KCNE1（G38S）GG genotypewas associated with the occurrence of AF in Uygur elderly population（P＜0.05）.Conclu⁃sionsThe results suggest that KCNE1（G38S）polymorphism may be one of the independent risk factors of AF in Uygur patients.

atrial fibrillation；gene polymorphism；KCNEl（G38S）gene；Uygur population

R 541.75 ［

］ A

10.3969／j.issn.1003⁃9198.2014.11.013

2013⁃11⁃25）

新疆医科大学第一附属医院青年基金项目（2012QN12）

830054新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市，新疆医科大学第一附属医院心衰科

艾力曼·马合木提，Email：454726435＠qq.com