贵州省黔西南地区苗族与汉族心房颤动患者KCNE1-S38G单核苷酸多态性研究*

胡　睿, 李　伟, 罗振华, 王朝富, 李腾龙, 吴立荣*

(1.贵州医科大学附院 心血管内科, 贵州 贵阳　550004； 2.贵州省人民医院 中心实验室， 贵州 贵阳　550002； 3.兴义市人民医院， 贵州 兴义　562400； 4.黔东南州人民医院， 贵州 凯里　556000)

贵州省黔西南地区苗族与汉族心房颤动患者KCNE1-S38G单核苷酸多态性研究*

胡睿1**, 李伟1, 罗振华2, 王朝富3, 李腾龙4, 吴立荣1***

(1.贵州医科大学附院 心血管内科, 贵州 贵阳550004； 2.贵州省人民医院 中心实验室， 贵州 贵阳550002； 3.兴义市人民医院， 贵州 兴义562400； 4.黔东南州人民医院， 贵州 凯里556000)

[摘要]目的： 探讨贵州黔西南苗族和汉族心房颤动(AF)患者与钾离子通道基因(KCNE1-S38G)单核苷酸多态性的关系。方法： 135例黔西南地区AF患者，按民族分为苗族组(50例)和汉族组(85例)，组内再按性别分组；将两组患者年龄、性别、高血压、血糖、冠心病、左房内径、左室射血分数、吸烟、饮酒纳入AF危险因素分析；采用聚合酶链反应和限制性内切酶片段长度多态性方法研究苗族和汉族患者KCNE1-S38G基因型及等位基因频率，比较两组不同性别AF患者的KCNE1-S38G基因型及等位基因频率分布。结果： 苗族组AF患者发病年龄、高血压发病率、饮酒率、左房内径值低于汉族组，而左室射血分数高于汉族组 (P<0.05)；苗族组AF患者基因型频率以SS为主，汉族以SG为主，等位基因均以S为主；两组患者基因型频率、等位基因频率比较，差异有统计学意义(P<0.05)；组内按性别分组，苗族组女性和男性患者KCNE1-S38G基因型以SS型为主，汉族组以SG型为主；两组女性和男性患者等位基因以S为主，组内基因型和等位基因频率按性别比较，差异无统计学意义(P>0.05)。结论: 贵州黔西南地区苗族和汉族AF患者KCNE1-S38G基因型和等位基因分布频率存在差异，差异不受男女性别影响。

[关键词]苗族； 心房颤动； 钾离子通道基因； 单核苷酸多态性； 汉族

心房颤动(atrial fibrillation，AF)，是临床上最常见的心律失常，其发病率逐年增高且趋向老龄化。我国AF总发病率为0.77%，男性高于女性，在全球共有3 350万人患有AF，占世界人口的0.5%，对患者残疾和死亡产生巨大影响[1-3]。AF的发生机制至今尚未完全明确。有研究发现心房肌细胞离子通道基因多态性可增强或减弱心房肌细胞的离子电流，而促进AF的发生。现已发现与AF相关的基因至少有25个，依据全基因组关联性研究 (genome-wide association studies, GWAS)显示的9个AF相关易感基因中，尤以心房肌钾离子通道β亚基的KCNE基因家族中KCNE1为代表[4-5]，研究结果还表明KCNE1的多态性位点S38G在不同种族及不同区域存在差异[6-9]。本研究对贵州黔西南地区苗族与汉族AF患者KCNE1-S38G基因型及等位基因分布特点进行分析，报告如下。

1对象与方法

1.1对象

2012年9月～2014年12月心血管内科病房明确诊断为AF的患者135例，均来自贵州黔西南地区，其中苗族50例，汉族85例；排除并发瓣膜性心脏病、甲状腺功能减退、甲状腺功能亢进、慢性肺心病、先天性心脏病、经冠状动脉旁路搭桥及导管射频消融术后患者。将患者年龄、性别、高血压、血糖、冠心病、左房内径、左室射血分数、吸烟、饮酒纳入AF危险因素分析。吸烟定义为平均每天至少吸1支烟，连续吸烟至少1年以上。饮酒定义为每周至少1次饮白酒100 mL，持续1年以上。

1.2方法

1.2.1DNA提取与引物设计抽取空腹外周静脉血2 mL，应用美国OMEGA公司提供的E.Z.N.A.TM Blood DNA Midi Kit提取DNA，-80 ℃冰箱储存备用。KCNE1-S38G扩增引物参考文献[10-11]由上海生物技术有限公司合成，上游序列为5′-TGT GGC AGG AGA CAG TTC AG-3′，下游序列为5′-GCT TCT TGG AGC GGA TGT AG-3′。

1.2.2聚合酶链反应PCR反应体系(20 μL)，2×Easy Taq®PCR Super Mix 10 μL，上下游引物各0.5 μL，模版DNA 3 μL，双蒸水6 μL。PCR反应条件：94 ℃预变性3 min，94 ℃变性30 s、53.5 ℃退火30 s、72 ℃延伸30 s，30次循环，72 ℃延伸5 min。以双蒸水替代DNA作为阴性对照。

1.2.3酶切鉴定KCNE1-S38G基因型采用MspA1I限制性内切酶，酶切体系(20 μL)：PCR反应产物10 μL，内切酶 0.5 μL/5 U，10×Buffer 2 μL，补双蒸水致20 μL体系。酶切反应：37 ℃水浴过夜16 h。将酶切产物在120 V电压下 2.0%的琼脂糖凝胶上电泳45 min后观察结果。KCNE1-S38G PCR产物长度为165 bp，酶切后基因型为GG的，仅有164 bp一条带；基因型为SG型，则有71 bp，93 bp及164 bp三条带；为SS型，会出现71 bp及93 bp两条带。

1.3统计学方法

2结果

2．1临床资料

苗族组AF患者发病年龄、高血压发病率、饮酒率、左房内径值低于汉族组，而左室射血分数高于汉族组，差异有统计学意义(P<0.05)。表1。

表1　两组AF患者临床资料比较

2.2Hardy- Weinberg平衡检验

苗族组与汉族组KCNE1-S38G各基因型频率经χ2检验观察数与期望数，苗族组(χ2=5.930，P=0.052)，汉族组(χ2=0.250，P=0.882)，差异无统计学意义(P>0.05),说明两组基因遗传平衡, 数据来自同一孟德尔群体，具有群体代表性。

2.3MspA1I酶切产物电泳结果

从电泳图中可知1、2为GG型，仅有164 bp一条带；3、4为SG型，有71 bp、93 bp及164 bp三条带；5、6及7为SS型，有71 bp及93 bp两条带。见图1。

图1　MspA1I酶切产物电泳结果Fig.1　Identification of KCNE1-S38G genotype

2.4KCNE1-S38G基因型和等位基因频率分布

苗族组AF患者基因型频率以SS为主，汉族以SG为主，两组患者基因型频率比较，差异有统计学意义(P<0.05)；等位基因均以S为主，等位基因频率比较，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。两组AF患者组内再按性别分组，苗族组女性和男性患者KCNE1-S38G基因型以SS型为主，汉族组以SG型为主；两组女性和男性患者等位基因以S为主；组内基因型和等位基因频率按性别比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表2　两组AF患者KCNE1-S38G基因型及等位基因频率比较(n，%)

表3　苗族组和汉族组AF患者KCNE1-S38G基因型及等位基因分布频率与性别的关系(n,%)

3讨论

AF的发生和维持主要涉及AF的基质(Substrate)、AF的触发因素(Trigger) 及基因多态性。 KCNE1基因位于人类21号染色体，全长65 588 bp(PUBMED：NC-000021.9 GI:56881557)，在心肌细胞全长408 bp，KCNE1编码的MinK蛋白由129个氨基酸组成，此蛋白编码区域无内含子存在，其参与构成心脏慢激活电压门控钾离子通道(IKS通道) 的β亚单位；在心肌动作电位复极期起重要作用。这一发病机制在Lai等[12]的4个LQTS患者的研究中证实外显子区域存在112 A→G点突变(A112G)，导致编码蛋白的38位丝氨基S变为甘氨基G，能影响细胞动作电位的复极期电流，成为发病基础。KCNE1的多态性位点S38G存在不同种族、区域的差异性，KCNE1的多态性位点S38G在新疆地区汉族人群中、中国华东地区汉族人群中与AF的发生无关，在维吾尔族人群中、中国台湾人群与AF的发生有关[6-9]。

此次在采集的贵州黔西南地区苗族与汉族AF患者的研究中提示，苗族组KCNE1-S38G等位基因S频率(82.7%)高于汉族组(68.2%)，等位基因G频率(17.3%)低于汉族组(31.8%)，与Lai等[6]以台湾人群为研究对象的AF患者以等位基因38G为主的结果比较。在贵州黔西南地区人群中少数民族AF患者以等位基因38S为主，结果不一致，不排除与贵州属于云贵高原及西部不发达地区，以及特有的少数民族，而形成的生活方式与饮食习惯不同有关。与楼盛，毛婷等[8-9]研究结论基因型苗族以纯合子为主，汉族以杂合子为主的结论一致，与Joachim等[13]的研究结论一致，等位基因38S 在LQTS 中比等位基因38G 更加明显的延长IKS 电流，间接的促进AF的发生，进一步证实KCNE1-S38G基因型及等位基因分布频率在不同民族中存在差异性。两组患者基因型和等位基因分布频率经性别区分后，分别在苗族组和汉族组中比较，提示苗族组男性女性均以SS 基因型为主，等位基因S为主，汉族组男性女性均以SG 基因型为主，等位基因S 为主，两组患者基因型及等位基因分布频率在性别中比较无统计学差异(P>0.05)，提示在采集的贵州黔西南地区AF患者中，苗族与汉族的KCNE1-S38G 基因型及等位基因分布频率不受性别影响。这可能与人类具有99%的基因相同特征，1%的基因差异有关，因为这1%的基因差异导致了生命的多样性即不同的种族、肤色、相貌、对各类疾病不同的敏感性以及对药物的不同反应，也就说明不同种族同一基因的基因突变差异很大。其次通过对两组患者临床资料进行分析，显示两组患者平均发病年龄都超过了60岁，与报道结果一致，AF患者发病越来越趋向老龄化[2]。但少数民族患者发病年龄平均比汉族AF患者年轻5岁，其饮酒率、高血压发生率和左房内径值均低于汉族组，而左室射血分数值高于汉族组，考虑其原因可能与心脏功能以及高血压发病率有关，与报道一致[14-15]。高血压、年龄都是AF患者的高危因素，但未有报道有高血压患者，比无高血压患者的发病年龄会增加一个阶段(如果以5岁为一个年龄分段)。由此可知，好的饮食习惯及生活方式，可适当减少AF患者的发生率和发病率。

4参考文献

[1] 胡大一，周自强，陈捷，等．中国心房颤动现状的流行病学研究[J]．中国心脏起搏与心电生理杂志， 2004(2)：3-6.

[2] Nattel S．New ideas about atrial fibrillation 50 years on[J]．Nature, 2002(6868)：219-226．

[3] Chugh SS, Havmoeller R, Narayanan K,et al. World wide epidemiology of atrial fibrillation: a global burden of disease 2010 Study [J] . circulation, 2014(8):837-847.

[4] Olesen MS,Nielsen MW,Haunsθ S,et al. Atrial fibrillation:the role of common and rare genetic variants[J].Eur J Hum Genet, 2014(3):297-306.

[5] Hong K,Xiong Q.Genetic basis of atrial fibrillation [J].Curr Opin Cardiol, 2014(3):220-226.

[6] Lai LP，Su MJ，Yeh HM，et al．Association of the human minK gene38G allele with atrial fibrillation：evidence of possible genetic control on the pathogenesis of atrial fibrillation [J].Am Heart J， 2002(3)：485-490.

[7] Ackerman MJ，Tester DJ，Jones GS，et al．Ethnic differences in cardiac potassium channel variants：implications for genetic susceptibility to sudden cardiac death and genetic testing for congenital long QT syndrome[J].Mayo Clin Proc, 2003(12)：1479-1487.

[8] 楼盛, 陆林, 吴立群,等.心肌钾离子通道β亚单位基因KCNE1 多态S38G 与心房颤动的关系[J].诊断学理论与实践， 2006(5)：415-417.

[9] 毛婷，苗海军，李健,等.新疆维吾尔族，汉族心房颤动KCNE1-G38S单核苷酸多态性研究[J].中华生物医学工程杂志， 2012(2)：145-148.

[10]Cinzia CF, Elena S,Maurizio G, et al.Analysis of minK and eNOS genes as candidate loci for predisposition to non-valvular atrial fibrillation [J]. European Heart Journal, 2006(14):1712-1718.

[11]徐力辛，杨炜宇，张怀勤，等.CETP TaqIB、KCNEl S38G 和eNOS T-786C 基因多态性与非瓣膜性心房颤动的关联研究[J].Chin J Epidemiol, 2008(5)：486-492.

[12]Lai LP，Deng CL.Polymorphism of the gene encode a human minimal potassium ion channel (minK)[J]．Gene, 1994(151):339-340.

[13]Joachim R., Stephen Z, Pierre C, et al. Atrial fibrillation-associated minK38G/S polymorphism modulates delayed rectifier current and membrane localization [J].Cardiovascular Research, 2005(3):520-528.

[14]Thacker EL,Mcknight B,Psaty BM,et al.Association of body mass index,diabetes,hypertension and blood pressure levels with risk of permanent atrial fibrillation[J].J Gen Intern Med, 2013(2):247-253.

[15]Sandhu RK,Conen D,Tedrow UB,et al.Predisposing factors associated with development of persistent compared with paroxysmal atrial fibrillation[J].Am Heart Assoc, 2014(3):e000916.

(2016-03-12收稿，2016-05-27修回)

中文编辑： 吴昌学； 英文编辑： 刘华

Analysis of Single Nucleotide Polymorphism of KCNE1-S38G of Patients with Atrial Fibrillation of Miao and Han People in Southwest of Guizhou

HU Rui1, LI Wei1, LUO Zhenhua2, WANG Zhaofu3, LI Tenglong4, WU Lirong1

(1DepartmentofCardiology,theAffiliatedHospitalofGuizhouMedicalUniversity,Guiyang550004,Guizhou,China; 2.Centrallaboratory,GuizhouProvincialPeople'sHospital,Guiyang550002,Guizhou,China；3.People'sHospitalofXingyi,Xingyi562400,Guizhou,China; 4.People'sHospitalofQiandongnan,Kaili556000,Guizhou,China)

[Abstract]Objective: To explore the association between atrial fibrillation (AF) and single nucleotide polymorphism(SNP) of KCNE1-S38G in minority and Han people of Southwest in Guizhou. Methods: 135 cases of patients with AF were divided into Miao group and Han group, and in Miao and Han group the patients were divided into male group and female group. The age, sex, hypertension, blood sugar, coronary heart disease, left atrial diameter, left ventricular ejection fraction, smoking, alcohol drinking of 2 groups of patients were included into the AF risk factors analysis. PCR and restriction endonuclease fragment length polymorphism (PCR-RFLP) were adopted to analyze KCNE1-S38G gene type and allele frequencies in Miao and Han people, and KCNE1-S38G gene type and allele frequencies distribution of AF patients of different sex were compared. Results: In Miao people, the age at onset, incidence of hypertension, rate of alcohol drinking and left atrial diameter were significantly lower than their counterparts in Han people while left ventricular ejection fraction of Miao people was significantly higher than that of Hans people(P<0.05). In Miao people, KCNE1-S38G genotype frequency were mainly SS while in Han people mainly SG. Allele frequencies were mainly S in Miao and Han AF patients. There were statistically significant differences in KCNE1-S38G genotype frequency and allele frequency between Miao and Han AF patients (P<0.05). In male and female of Miao AF patients, KCNE1-S38G genotype frequencies were mainly SS while in male and female of Han AF patients mainly SG. Allele frequencies in male and female of both Miao and Han AF patients were mainly S. There were no statistically significant differences in KCNE1-S38G genotype frequency and allele frequency between male and female of both Miao and Han AF patients (P>0.05). Conclusions: Differences can be found in distribution of KCNE1-S38G genotype and allele frequency between Miao and Hans AF patients in Southwest of Guizhou, and the differences are not affected by gender.

[Key words]Miao minority; atrial fibrillation; potassium ion channel gene; single nucleotide polymorphism; Han nationality

*[基金项目]贵州省优秀科技教育人才省长基金(2011-27)； 贵州省科技厅社会发展公关基金[黔科合SY字(2012)3113]； 贵州省科技厅联合基金[黔科合LG字(2011)031]

[中图分类号]R541.75； RZ273

[文献标识码]A

[文章编号]1000-2707(2016)06-0660-04

DOI:10.19367/j.cnki.1000-2707.2016.06.009

**贵州医科大学2012级硕士研究生，现在广东省第二人民医院工作

***通信作者 E-mail:wlr@medmail.com.cn

网络出版时间：2016-06-16网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20160616.1710.038.html