β1肾上腺素受体R389G基因多态性与原发性开角型青光眼患者眼压及眼灌注压的关系

高延琳

(天津市眼科医院，天津300020)



β1肾上腺素受体R389G基因多态性与原发性开角型青光眼患者眼压及眼灌注压的关系

高延琳

(天津市眼科医院，天津300020)

摘要：目的探讨β1肾上腺素受体(β1-AR)R389G(C/G)基因多态性与原发性开角型青光眼(POAG)患者眼压及眼灌注压的关系。方法 选择55例未治疗的POAG患者，分别于6：00(T6)、9：00(T9)、12：00(T12)、15：00(T15)、18：00(T18)、21：00(T21)、24：00(T24)利用Goldmann压平式眼压计测量患者双眼眼压，在同一时间点测量血压，计算眼灌注压，直接测序法检测β1-AR的R389G位点的基因型。结果β1-AR的R389G位点基因型组成：C/C基因型32例、C/G基因型21例、G/G基因型2例。C/C基因型比C/G+G/G基因型具有更低的T6眼压、T15眼压、日内眼压峰值、眼压谷值、眼压均值及更大的眼压波动幅度，具有更高的T6眼灌注压、T15眼灌注压(P均<0.05)。结论 β1-AR的R389G基因多态性与POAG患者眼压及眼灌注压密切相关。

关键词：原发性开角型青光眼；β1肾上腺素受体；基因多态性；眼压；眼灌注压

青光眼是严重的致盲性眼病，眼压和日内眼压波动幅度是影响青光眼发展的因素[1]。眼灌注压是原发性开角型青光眼(POAG)的影响因素之一[2]。肾上腺素受体(AR)存在于人类睫状体及小梁网[3]，参与昼夜眼压节律的形成。切除家兔颈上神经节后，夜间眼压不再升高，应用β-AR阻滞剂噻吗洛尔后家兔夜间眼压未降低[4]，可见交感神经系统在房水动力学中发挥着重要的作用。研究结果显示，β1-AR基因多态性与眼压及β-AR阻滞剂降眼压效果密切相关[5,6]，影响高血压患者的血压及β-AR阻滞剂的治疗效果[7,8]。本研究探讨β1-AR的R389G基因多态性与POAG患者眼压及眼灌注压的关系。

1资料与方法

1.1临床资料选择2013年11月~2014年12月本院青光眼专科门诊确诊的POAG患者55例，均符合POAG诊断标准(门诊诊断眼压及各时间点眼压均>21 mmHg、房角开放、典型青光眼视盘改变、典型青光眼视野缺损)[1，2]。其中男27例、女28例，年龄(47.5±12.3)岁，右眼27眼、左眼28眼。入选标准：年龄>18岁；无其他可能引起眼压升高及视野缺损的眼部及全身疾病；无眼部手术史及外伤史；未接受任何抗青光眼药物治疗。排除标准：高血压；全身及局部使用AR激动剂或拮抗剂。患者签署知情同意书。

1.2眼压测定患者入院后保持常规生活习惯，分别于6：00(T6)、9：00(T9)、12：00(T12)、15：00(T15)、18：00(T18)、21：00(T21)、24：00(T24)测定双眼眼压，24:00~6:00正常睡眠。患者坐位，保持清醒状态，利用Goldmann压平式眼压计测双眼眼压。所有眼压测量由同一位从事青光眼专业的高年资医生负责。根据Humphrey视野计检查结果，取缺损更严重的一侧眼压值。根据7个时间点测定的眼压值，计算日内眼压峰值(最大值)、眼压谷值(最小值)、眼压均值及眼压波动幅度(最大值-最小值)。

1.3眼灌注压计算在眼压测定的同时间点，利用医用便携式血压计测定患者血压(收缩压、舒张压)及心率。根据公式：眼灌注压=2/3(1/3收缩压+2/3舒张压)-眼压，计算T6、T9、T12、T15、T18、T21、T24的眼灌注压，计算日内眼灌注压峰值、眼灌注压谷值、眼灌注压均值及眼灌注压波动幅度。

1.4β1-AR R389G基因型测定10:00抽取患者肘静脉血5 mL，加入含2% EDTA的抗凝试管中，采用酚-氯仿法提取DNA。GenBank目的基因序列(苏州泽科生物有限公司合成)，上游引物为5′-TGCCCGACCGCCTCTTCGTC-3′，下游引物为5′-GG-CGTGGCCCCGACGACATC-3′。利用PE-5700PCR扩增仪，反应体系采用KOD-plus，反应条件：94 ℃预变性2 min，98 ℃变性15 s，68 ℃延伸1 min，35个循环。2%琼脂糖凝胶电泳后，利用QIAquick Gel Extraction Kit纯化回收目的基因片段。根据BigDye Terminator Cycle Sequencing V3.1 kit反应体系要求，采用ABI PRISM 3130 Genetic Analyzer (Applied Biosystems)对β1-AR的R389G基因进行测序。

2结果

2.1β1-AR的R389G(C/G)基因型测定结果55例患者中C/C基因型32例(58.2%)，C/G基因型21例(38.2%)，G/G基因型2例(3.6%)，测定结果符合Hardy-Weinberg 平衡。

2.2不同基因型POAG患者门诊诊断眼压、血压、心率等指标比较见表1。

表1　不同基因型POAG患者临床资料比较±s)

2.3不同基因型POAG患者日内眼压及眼灌注压比较C/C基因型POAG患者眼压峰值、眼压谷值、眼压均值低于C/C+C/G基因型，眼压波动幅度大于C/C+C/G基因型(P均<0.05)。C/C与C/C+C/G基因型POAG患者眼灌注压比较差异无统计学意义(P均>0.05)。见表1。β1-AR的R389G(C/G)基因型与日内眼压关系曲线见图1，C/C及C/C+C/G基因型日内眼压峰值均出现在T12，眼压谷值均出现在T24。T6、T15，C/C基因型眼压值低于C/C+C/G基因型(P均<0.05)，其他时间点眼压值二者比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。β1-AR的R389G(C/G)基因型与日内眼灌注压关系曲线见图2，C/C基因型的日内眼灌注压峰值均出现在T6，谷值均出现在T12；C/C+C/G基因型日内眼灌注压峰值出现在T24，谷值出现在早晨T6；二者眼灌注压的峰值谷值出现时间点具有明显差异。在T6、T15，C/C基因型眼灌注压高于C/C+C/G基因型(P均<0.05)，其他时间点眼灌注压二者比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。

表2　不同基因型POAG患者眼压、眼灌注压比较(mmHg ，±s)

图1　β1-AR R389G(C/G)基因型与POAG患者

图2　β1-AR R389G(C/G)基因型与POAG患者

3讨论

分子生物学研究表明，β1-AR存在多个单核苷酸多态性基因位点，其中1165基因位点C→G，相应编码的氨基酸389位Arg→Gly，β1-AR的R389G表达在AR与Gs蛋白偶联的功能区域，位于细胞质尾部近第7跨膜区，调控AR激动剂引起的腺苷酸环化酶活性，AR激动剂作用后，C基因型比G基因型具有更强的反应性[9]。β1-AR的R389G(C/G)基因型与眼压峰值(T12)及谷值(T24)发生的时间无关；而明显影响了眼灌注压峰值(C/C，T6；C/G+G/G，T24)及谷值(C/C，T12；C/G+G/G，T6)发生的时间。在主要以正常眼压青光眼为主的中国POAG患者中，76.5%患者的眼压峰值发生于早晨(T6~T10)，70.2%的患者眼压谷值发生于夜间[10]。本研究纳入的患者，主要为高眼压性的POAG患者，所以眼压峰值出现的时间与过去的研究有所不同。

正常人(白人+黑人)β1-AR的R389G(C/G)基因位点，C/C基因型比C/G+G/G基因型有更高的基础眼压[5]，而对于正常墨西哥人，G基因型具有更高的基础眼压[6]。盐酸倍他洛尔滴眼液对C/C基因型具有更明显的降眼压效果[5，6]。对于日本正常眼压青光眼患者，β1-AR的R389G(C/G)基因位点与日内眼压及眼灌注压峰值、谷值、均值、波动幅度及各时间点的眼压值无关[11]。本研究选择的人群与上述研究的人群不同，所以结果不同。在β1-AR的R389G(C/G)基因位点与中国人全身疾病的相关研究中，G基因型与小儿血管迷走性晕厥发病相关[12]。高血压患者的C/C基因型的静息心率显著大于C/G及G/G基因型，而正常对照组R389G(C/G)基因型与静息心率无关[13]。原发性高血压患者，C基因型具有更高的血压，β1-AR阻滞剂治疗后，C基因型表现出更好的降压效果[14]。本研究中POAG患者的血压、心率与β1-AR的R389G(C/G)基因多态性无明显相关性。

本研究C/C基因型比C/G+G/G基因型具有更低的T6、T15眼压，日内眼压峰值、谷值、均值及更大的日内眼压波动幅度，更高的T6及T15眼灌注压，提示β1-AR的R389G(C/G)基因型与POAG患者的眼压及眼灌注压密切相关。β1-AR阻滞剂广泛应用于青光眼的治疗，其降眼压效果存在个体差异。本研究证实β1-AR的R389G(C/G)不同基因型眼压水平不同，因此可根据基因型预测POAG患者的日内眼压变化曲线，为其个性化治疗奠定了分子生物学基础。

综上所述，β1-AR的R389G(C/G)基因多态性与POAG患者日内眼压及眼灌注压密切相关。但本研究存在一定的局限性，为避免打扰睡眠节律，影响结果，凌晨3:00未测定患者的眼压、血压及心率。本研究首次阐明了β1-AR的R389G(C/G)基因型与中国POAG患者眼压及眼灌注压之间的关系。未来我们将进一步探讨β1-AR的R389G(C/G)基因型对β-AR阻滞剂降眼压效果的影响。如果通过β1-AR的R389G(C/G)基因型可以预测青光眼患者的眼压变化及β-AR阻滞剂治疗后的降眼压效果，则可能通过基因型的检测，给予患者更加合理的个性化治疗。

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Association between gene polymorphisms of R389G in β1-adrenergic receptor and intraocular pressure, ocular perfusion pressure in patients with primary open-angle glaucoma

GAOYanlin

(TianjinEyeHospital,Tianjin300020,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the relationships between gene polymorphisms of R389G (C/G) in β1-adrenergic receptor (β1-AR) and diurnal intraocular pressure (IOP), ocular perfusion pressure (OPP) in patients with primary open-angle glaucoma (POAG).MethodsFifty-five untreated POAG patients were recruited. IOP of both eyes was measured at 6:00 (T6), 9:00 (T9), 12:00 (T12), 15:00 (T15), 18:00 (T18), 21:00 (T21) and 24:00 (T24) by using Goldmann ophthalmotonometer. Blood pressure was measured at the same time points. OPP was calculated. Genotype of R389G (C/G) in β1-AR was determined by direct DNA sequencing. ResultsGenotypes of R389G (C/G) in β1-AR consisted of 32 cases of C/C, 21 cases of C/G and 2 cases of G/G. C/C of R389G (C/G) in β1-AR had a significantly lower IOP at T6, IOP at T15, diurnal peak IOP, trough IOP mean IOP and larger IOP range, and had a significantly higher OPP at T6 and T15than those of C/G+G/G (all P<0.05). ConclusionGene polymorphisms of R389G in β1-AR gene were closely related with IOP and OPP of POAG patients.

Key words:primary open-angle glaucoma; β1-adrenergic receptor; gene polymorphisms; intraocular pressure; ocular perfusion pressure

(收稿日期：2015-11-06)

中图分类号：R775.2

文献标志码：A

文章编号：1002-266X(2016)09-0020-04

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2016.09.007

作者简介：第一高延琳(1979-)，女，主治医师，博士，主要研究方向为青光眼的治疗。E-mail：ylgao9981@hotmail.com

基金项目：天津市自然科学基金一般项目(13JCYBJC39900)。