GABABR2基因多态性与维吾尔族人高血压的关系①
2014-05-25李响王静职庭帆袁天佑解端阳郑丽娟蒋晓燕
李响,王静,职庭帆,袁天佑,解端阳,郑丽娟,蒋晓燕
GABABR2基因多态性与维吾尔族人高血压的关系①
李响1,王静1,职庭帆1,袁天佑1,解端阳1,郑丽娟2,蒋晓燕1
目的 探讨G蛋白家族GABABR2基因rs3750344和rs1435252位点的多态性是否是维吾尔族人高血压的遗传易感因素。方法 采集新疆维吾尔族人标本785例,测量代谢性表型及血压等暴露指标。用Taqman基因分型平台进行rs3750344与rs1435252基因分型,用Haploview软件进行连锁不平衡分析和单倍型分析。结果rs1435252基因型高血压组(GG 43.0%、GA 43.6%、AA 13.5%)与正常对照组(GG 44.8%、GA 47.6%、AA 7.6%)有显著性差异(P<0.05);A等位基因携带者发生高血压的风险增高(OR=1.38,95%CI:1.08~1.76),调整性别、年龄后显著性仍然存在(P<0.05)。rs3750344基因型高血压组(TT 71.4%、TC 25.2%、CC 3.5%)与正常对照组(TT 68.5%、TC 29.6%、CC 1.9%)无显著性差异(P=0.204)。结论GABABR2基因rs1435252多态性A等位基因可能是维吾尔族人群发生高血压的易感因子。
GABABR2基因;多态性;高血压;维吾尔族
[本文著录格式]李响,王静,职庭帆,等.GABABR2基因多态性与维吾尔族人高血压的关系[J].中国康复理论与实践,2014, 20(1):30-33.
高血压是人类最重要的健康问题之一,最近研究表明,全球13.5%早逝、54%脑卒中和47%缺血性心脏病与高血压相关[1]。全球高血压患病率为27%,患病总人数达9.72亿[2]。高血压是心脑血管疾病的主要危险因素,致死、致残率高,给个人、家庭和社会带来沉重的负担[3]。与未患高血压的人群相比,高血压患者总死亡率高出48%;若高血压得到有效控制,预计全球死亡将下降11.7%[4]。
原发性高血压属复杂多基因遗传病,是若干环境和遗传因素相互作用的结果。双生子研究证实,高血压与遗传因素相关;高血压遗传易感性研究认为,血压变异的30%~35%受遗传因素影响,而遗传因素包括多个基因的作用[5]。研究血压调控、高血压发生发展遗传因素的常用方法包括连锁研究和关联研究。连锁分析是从分析单基因疾病发展起来,在定位单基因病的致病基因方面取得了巨大成功,但对定位复杂疾病基因的作用较为有限。关联研究比连锁分析把握度更高,给复杂多基因疾病的定位带来了希望。γ-氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统重要的抑制性神经递质,它通过与GABA受体(GABARs)结合调控神经元的电活动及生化特性。GABABR抑制神经元活动,通过G蛋白偶联第二信使系统,调节神经递质的释放、离子通道和腺苷酸环化酶的活化[6-7]。本研究探索GABA受体GABABR2基因第2外显子rs3750344及第13内含子rs1435252与新疆维吾尔族人高血压的关联。
1 对象与方法
1.1 对象
样本来源于2006年~2008年在新疆吐鲁番市农村(二堡乡、三堡乡、亚尔乡、葡萄乡)进行30岁以上心血管病流行病学现况调查期间所获得的标本。该调查采用现况调查,抽样方法为随机抽样,调查对象不包括有重大疾病患者。本研究随机选择其中785例,暴露测量包括人口学资料、吸烟史、饮酒史、家族史、月经婚育史、既往史、诊疗史等。体格检查及实验室检查包括身高、体重、腰围、臀围、血压、心率、血糖、血脂分析等。所有入选者均签署知情同意书。该调查由新疆医科大学伦理委员会批准。
调查对象的性别、年龄分布,血压及心血管病危险因素的临床资料见表1。
表1 调查对象的临床资料
采用世界卫生组织和国际高血压联盟《高血压治疗指南》进行诊断及分级:收缩压≥140 mmHg和/或舒张压≥90 mmHg,排除继发性高血压、心肌病、瓣膜病、先天性心脏病、糖尿病及肾衰竭者。既往有高血压史,目前正服用抗高血压药物,血压虽低于140/ 90 mmHg,亦诊断高血压。
1.2 标签单核苷酸多态的挑选
标签单核苷酸多态(tagging single nucleotide polymorphisms,tSNP)策略:tSNP通过连锁不平衡分析捕获能代表整个设定区域序列变异的SNP,能提高关联分析的效果,降低基因分型的工作量及研究费用,是目前多基因病研究中常使用方法。GABABR2基因tSNPs的选择以连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)原理为依据,分型数据来自人类基因库(http://www. hapmap.org/cgi-perl/gbrowse/hapmap27_B36/)中的汉族人群。所有的tSNP以LD相关系数r2=0.8,最小等位基因频率(MAF)>5%为选择标准,选择2个tSNPs位点:rs3750344和rs1435252。
1.3 基因型检测
所有研究对象于早晨抽取空腹肘静脉血5 ml,分装于EP管中,2%依地酸二钠(EDTA)抗凝,-20℃保存。采用酚-氯仿法抽提基因组DNA,定量标化至10 ng/ml。应用ABI 7900HT基因分型平台及相应软件(ABI,Foster City,CA)检测。
1.4 统计学分析
应用拟和优度χ2检验(goodness-of-fit chi-square test)分析各tSNP位点基因型频率分布是否符合Hardy-Weinberg平衡。组间单位点基因型频率和等位基因频率分布差异进行χ2检验,调整混杂因素用多因素非条件Logistic回归分析,并根据加性遗传模型、显性遗传模型或隐性模型估计各位点相应的比值比(odds ratio,OR)及其95%置信区间(95%CI)。通过方差分析检验血压、体质量指数(BMI)、血糖、甘油三酯、胆固醇等计量资料水平在tSNP各基因型之间分布的差异,调整混杂因素采用协方差分析。所有数据分析均采用SPSS 15.0软件。用Haploview软件推定样本的单倍型。单倍型关联分析采用Haploview软件。
2 结果
2.1 基因多态性高血压的关联
rs3750344与rs1435252分型成功率分别为88.7%和93.1%。为检验分型的可靠性和准确性,设置了重复样本,结果显示重复样本的基因型检测结果一致。rs3750344位点及rs1435252位点基因型分布在维吾尔族人群中符合Hardy-Weinberg平衡。
rs3750344位于第2外显子内,正常对照组和高血压组基因型分布无显著性差异(P>0.05)。rs1435252位于第13内含子内,正常对照组和高血压组基因型分布有显著性差异(P<0.05)。见表2。
2.2 不同基因型的血压水平
rs3750344位点CC携带者收缩压及舒张压较TT携带者有升高趋势,但无显著性差异(P>0.05);rs1435252位点AA携带者收缩压及舒张压较GG携带者有升高趋势,但无显著性差异(P>0.05)。见表3~表4。
表2 GABABR2基因多态与高血压的关联分析
表3 rs3750344不同基因型血压水平比较(mmHg)
表4 rs1435252不同基因型血压水平比较(mmHg)
2.3 等位基因与高血压的相关性
rs1435252位点A等位基因携带者发生高血压的风险显著增高(OR=1.38,95%CI:1.08~1.76,P=0.01),调整性别、年龄后显著性仍然存在(OR=1.34,95%CI: 1.04~1.72,P=0.024)。
2.4 LD分析及单倍型关联分析
rs3750344位点与rs1435252位点间的LD程度很弱(r2=0.25)。没有在人群中分布的主要单倍型,不进行单倍型关联分析。
3 讨论
G蛋白系统是调节心血管功能的重要信号通路,参与血管平滑肌细胞舒缩、合成、分泌、增殖等功能,对维持血管壁的完整性以及血管张力等方面起着重要作用[8]。GABABR2基因编码的膜蛋白GABABR2,属于G蛋白偶联受体(GPCRs)C家族及GABABR亚家族[9],它通过G蛋白偶联的第二信使系统发挥生理功能,调节神经递质释放、离子通道激活及腺苷酸环化酶的作用,其结构及功能的变化可能与高血压的发生发展密切相关,但是GABABR2基因与高血压的关系仍未知。
本研究调查的维吾尔族人是生活在新疆农村的维吾尔族农民,生活环境和生活方式比较均一,人口流动少,同其他民族通婚少,基因流出流入少;加上历史上人群混合,本组基因组连锁不平衡程度延长,遗传标记所代表的单倍型区域比较长,是鉴定疾病易感基因的良好人群[10-11]。研究显示,维吾尔人群高血压组rs1435252基因型频率与正常对照组有显著差异,A等位基因携带者发生高血压的风险增高。
人类GABABR2基因定位于9q22.1~9q22.3,编码人类GABABR2,由一个3.1 kb的编码区组成,内含19个外显子[12]。GABA是哺乳动物大脑中主要神经传递素,控制二乙基溴乙酰胺的兴奋。GABABR通过GPCR相关的第二信使抑制神经递质的释放和离子通道的激活[13]。目前已经证实,GABABR是由GABABR1和GABABR2两个亚基组成[14],虽然GABABR的亚基没有发现单独发挥生理或病理作用[13],但通过对人和动物的研究发现,GABABR与药物依赖相关。同时在大鼠研究中发现,GABAB激动剂巴氯芬可以拮抗尼古丁依赖[15]。
GABABR作为一种代谢性受体,通过G蛋白阻止Ca2+通道,减少Ca2+内流,从而减少兴奋性递质的释放,起到突触前抑制作用。Li等发现,位于染色体9q22区域的基因与尼古丁依赖相关[16]。此外还有3个独立研究发现,9号染色体上与此区重叠的区域同吸烟密切相关。
Beuten等对来自404个家庭的美国黑人和美国白人的1276名吸烟和非吸烟者进行调查发现,GABABR2基因多态与尼古丁依赖相关[15]。亦有研究显示,美国黑人的2个SNP位点和美国白人的4个SNP位点显著与尼古丁依赖相关。以家系为基础的关联研究进行单倍型分析发现,SNPs rs2491397-rs2184026-rs3750344位点C-C-G单倍型无论是在家系还是在美国黑人均与尼古丁依赖呈显著正相关。而在美国白人中,SNPs-rs1435252-rs378042-rs2779562-rs3750344位点C-A-C-A单倍型与尼古丁依赖呈显著负相关,而T-A-T-A单倍型与尼古丁依赖呈显著正相关。这些研究证实,GABABR2基因的变异与尼古丁依赖显著相关,提示此基因在药物成瘾方面发挥重要的中枢作用。此外,朱仁敏等发现,GABA含量在人胃癌组织中明显升高,GABA及GABABR激动剂可抑制大鼠胃癌的生长,提示GABABR参与胃黏膜上皮细胞的恶性转化过程。作为中枢神经系统抑制性受体之一,GABABR在癫痫、支气管哮喘、中枢性镇痛的方面发挥重要调节作用。
虽然SNP rs3750344位于GABABR2基因的外显子区域(第2外显子),但它是一个同义突变,不大可能是致病位点,而可能仅仅是一个遗传标记。附近与它紧密连锁的SNP才是真正的功能位点。我们检索了Hapmap数据库,发现在中国汉族人中,rs3750344同第2内含子rs11789308紧密连锁,但rs11789308也不大可能是功能性致病位点。rs2491397-rs2184026-rs3750344位点构成的C-C-G单倍型同时在美国白人和美国黑人中同尼古丁依赖显著相关[17-19],而这个区域覆盖了范围为GABABR2基因的135区域。我们进而检索Haprnap数据库中汉族人rs2491397、rs2184026、rs3750344位点,发现这3个点在汉族人中处在不同的单倍型区域。因此,rs3750344位点同rs249139及rs2184026位点也无关。故汉族人中同rs3750344连锁的致病位点还需继续寻找。
rs1435252位于GABABR2基因的第13内含子内。即使参考 Beuten等的研究成果,rs1435252、rs378042、rs2779562、rs3750344位点在汉族人中处在不同的单倍型区域,维吾尔族及汉族人中rs1435252位点可能仅仅代表着不同致病位点的遗传标志物,而功能性致病位点可能在此基因的其他部位同它们连锁。同它连锁的致病位点还需要以后继续寻找,其功能尚不得而知。
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Relationship of Polymorphism of GABABR2 Gene with Hypertension in Uygur of Xinjiang
LI Xiang,WANG Jing,ZHI Ting-fan,et al.Department of Pathology and Pathophysiology;Key Laboratory of Arrhythmias of Minisitry of Education of China,Tongji University School of Medicine,Shanghai 200092,China
ObjectiveTo investigate the association of the polymorphism of rs3750344 and rs1435252 of G-protein familyGABABR2gene with hypertension in population of Xinjiang Uygur.Methods785 Uygur subjects were surveyed with the cardiovascular phenotypes. Tagging single nucleotide polymorphisms(tSNPs)of rs3750344 and rs1435252 ofGABABR2gene were typed with Taqman.Linkage disequilibrium and haplotype were analysed with Haploview software.ResultsThe frequency of rs1435252 was significantly different(P<0.05)between hypertension group(GG 43.0%,GA 43.6%,AA 13.5%)and normal control group(GG 44.8%,GA 47.6%,AA 7.6%).The subjects with GA/AA genotype significantly increased risk of hypertension(OR=1.38,95%CI:1.08~1.76).The associations remained significant after control for age and gender(P<0.05).The frequency of rs3750344 was not significantly different(P=0.204),as TT 71.4%,TC 25.2%,CC 3.5%in the hypertension group,and TT 68.5%,TC 29.6%,CC 1.9%in the normal control group.ConclusionThe rs1435252 polymorphismAallele ofGABABR2gene is a risk factor for hypertension in the Uyghur population.
GABABR2gene;polymorphism;hypertension;Uyghur
R544.1
A
1006-9771(2014)01-0030-04
2013-03-07)
1.国家自然科学基金青年基金(No.81100551);2.上海市自然科学基金(No.11ZR1438600)。
1.同济大学医学院病理学与病理生理学系,心律失常教育部重点实验室,上海市200092;2.复旦大学遗传所现代人类学教育部重点实验室,上海市200433。作者简介:李响(1985-),男,四川绵阳市人,博士,医师,主要研究方向:分子遗传学。并列第一作者:王静。通讯作者:解端阳。
10.3969/j.issn.1006-9771.2014.01.008