ST2基因多态性与冠状动脉疾病的相关性

李 惠 肖普马曹

(郑州市第三人民医院心内科，河南 郑州 450000)

ST2基因多态性与冠状动脉疾病的相关性

李 惠 肖普马曹

(郑州市第三人民医院心内科，河南 郑州 450000)

目的 通过对ST2 -27307T/A和-27614C/A基因多态性分型，探讨ST2基因多态性与冠状动脉疾病(CAD)的关系。方法 采用病例对照研究的方法，根据冠脉造影结果筛选患者，对入选的病例组78例和对照组69例采用聚合酶链反应(PCR)和等位基因特异(AS)PCR的方法，应用定量(q)PCR系统分析判断各组基因型。结果 含A基因型(TA和CA)在病例组中出现频率更高，并且病例组中含A基因型在多支病变亚组中的出现频率更高(P<0.05)。结论 ST2 -27307T/A和-27614C/A基因多态性与CAD易患性、病变程度相关，含A基因型增加CAD的患病风险，也增加患严重冠脉血管病变的风险。

ST2；冠状动脉疾病；基因多态性

冠状动脉疾病(CAD)发病受环境因素和遗传因素的共同影响，是一个复杂的过程。随着分子生物学技术的发展及单核苷酸多态性(SNP)分析技术在临床的应用，证实CAD的发生可能与多种基因多态性相关。ST2是Toll样白细胞介素(IL)-1超受体家庭的成员，IL-33是ST2的特异配体，根据剪切部位的不同，ST2基因可编码两种不同的亚型，即可溶性ST2(sST2)、跨膜型ST2(ST2L)。ST2L和IL-33结合后被激活，组成了一个新的细胞内信号转导通路，可引起核因子(NF)-κB的激活，进而参与T细胞介导的免疫应答，在多种炎症、免疫疾病中起着重要的作用〔1〕。ST2及其与IL-33结合后激活的传导通路在动脉粥样硬化斑块的形成过程中发挥重要作用，同时也参与心力衰竭和心肌梗死的发生发展〔2，3〕。本文分析ST2基因多态性是否在基因水平上影响着CAD的发生发展。

1 资料与方法

1.1 一般资料 病例组选自2014年1月至2015年12月郑州市第三人民医院心血管内科住院患者，行冠脉造影检查证实至少有一支主要血管(包括左主干、前降支、回旋支、右冠状动脉)狭窄≥50%者78例，根据单支病变或多支病变进行分组。对照组选自同一时间段内行冠脉造影证实冠脉管腔光滑无狭窄的住院患者及我院健康体检中心体检者69例。对照组存在至少一项CAD危险因素(包括高血压，糖尿病，吸烟，血脂异常，CAD家族史)，排除先天性心脏病、心肌病、瓣膜性心脏病、血栓性疾病、弥散性血管内凝血、肝脏疾病、肾衰竭、恶性肿瘤及其他感染性疾病如败血症、肺炎等疾病。研究对象均签署知情同意书。吸烟史阳性界定为有规律的连续吸烟3年以上。高血压的确定按照《2013年高血压防治指南》。血脂异常的确定按照2013美国心脏病学会(ACC)拟定的血脂指南。糖尿病根据其治疗方案不同做记录。均于入院第2天空腹采集肘静脉血5 ml，血液样本均由乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝，采血后立即送放-80℃冰箱冻存。两组年龄、性别无统计学差异(P>0.05)，CAD危险因素有统计学差异(P<0.05)。见表1。

表1 两组一般情况比较〔n(%)〕

1.2 基因检测 采取经典酚-氯仿的方法提取全血DNA。扩增ST2启动子区域，从基因-27750至-26925位点825 bp的片段。引物序列：上游引物：5′-ATCCTTAGGCCTCTTCTCATCT-3′，下游引物：5′-GCTGCATTGCTTTTTAT-3′由上海生工合成，在25 μl反应体系中进行扩增。扩增参数为：96℃预变性5 min，96℃ 30 s，54℃退火10 s，60℃ 4 min，共进行25个循环，反应产物用异丙醇析出后，用75%的酒精洗脱后置入美国ABI 7900HT等位基因分析仪进行保存分析。在等位基因特异性聚合酶链反应(PCR)技术的基础上，应用Plexo定量聚合酶联反应系统对PCR产物进行分析。

1.3 统计学方法 应用SPSS19.0统计软件进行χ2、t检验，Logistic回归分析。

2 结 果

2.1 基因多态性位点的选择 在Hapmap CHB数据库中选择相关的SNPs，825 bp片段中有13种基因多态性，其中最具代表性的是以下8种基因位点多态性(-27001G/A，-27208A/C，-27307T/A，-27366T/A，-27606A/G，-27614C/A，-27600C/A，-27598G/A)，其中只有两种基因多态性(-27307T/A和-27614C/A)的等位基因频率≥0.05，选为临床研究的基因型，其余等位基因因其分布频率较低，没有列入临床研究范围之内。所有等位基因的分布符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。

2.2 两组两个基因多态性位点产生的基因型分布情况 两组中两个基因多态位点的基因型频率均符合Hardy-Weinberg平衡定律。两组均未发现纯合的AA基因型，但是两个多态位点的另外两种基因型在两组中的分布频率存在统计学差异。两组-27307位点的TT与TA基因型有统计学差异(P<0.05)，进行Logistic回归分析(OR=0.106，95%CI为0.013～0.676)，TA型在病例组中出现的频率更高；两组-27614位点的CC与CA基因型有统计学差异(P<0.05)，进行Logistic回归分析(OR=0.360，95%CI为0.160～0.835)，CA型在病例组出现的频率更高。-27307位点等位基因T、A的频率两组有显著差异(P<0.05)，进行Logistic回归分析(OR=0.0.185，95%CI为0.042～0.656)；-27614位点等位基因C、A的频率两组有显著差异(P<0.05)，进行Logistic回归分析(OR=0.427，95%CI为0.210～0.951)。见表2。

2.3 病例组中两个基因多态性位点的基因型与冠脉病变严重性的关系 两亚组-27307位点的TT与TA基因型有显著差异(P<0.05)，进行Logistic回归分析(OR=0.423，95%CI为0.213～0.957)，TA型在多支病变组中出现的频率更高；两组-27614位点的CC与CA基因型有统计学差异(P<0.05)，进行Logistic回归分析(OR=0.383，95%CI为0.052～0.746)，CA型在病例组出现的频率更高。-27307位点等位基因T、A的频率两组差异显著(P<0.05)，进行Logistic回归分析(OR=0.317，95%CI为0.163～0.822)；-27614位点等位基因C、A的频率两组差异显著(P<0.05)，进行Logistic回归分析(OR=0.305，95%CI为0.156～0.917)。见表3。

表2 病例组与对照组基因型分布频率〔n(%)〕

表3 病例组冠状动脉病变程度与基因分型的关系〔n(%)〕

3 讨 论

ST2基因是Tominaga〔4〕在1989年首先在BALB/c-3T3细胞系中分离得到，它在结构上与IL-1受体(R)相似，具有Toll/IL-1R结构域，是Toll样IL-1超受体家庭的成员。Kumar等〔5〕用Northern印迹的方法在人类骨骼肌、脑、心脏、胰腺中发现了114 kb的ST2基因转录本。Suzukawa等〔6〕发现受体型的ST2主要表达于Th2类淋巴细胞和肥大细胞表面。IL-33是一种双功能蛋白，一方面作为转录因子定位于细胞核内，另一方面，IL-33 可分泌到细胞外，通过与ST2L 结合后，在细胞损伤或坏死等炎症条件下激活，发挥细胞因子的作用〔7〕。

CAD被认为是一种炎症和自身免疫性疾病，是体液调节、细胞调节共同参与的结果，作为CAD病理解剖学基础的粥样斑块的形成，是个复杂炎症反应过程。IL-33 和sST2 均表达于血管内皮细胞，IL-33/ST2 信号转导通路在早期的动脉粥样硬化中起着重要作用〔8〕。IL-33/ST2 信号转导通路还和哮喘、高血压、冠心病、心力衰竭都有着密切的关系〔3〕。sST2 作为一种新型标志物，已被推荐入2013 年最新ACC/美国心脏协会(AHA)心力衰竭指南和2014 中国心力衰竭诊断和治疗指南，最新版美国心力衰竭指南已将其推荐为可提供附加危险分层价值的生物标志物〔9，10〕，可见ST2与CAD有着密切的关系，研究表明ST2基因多态性与CAD易感性有相关性〔11〕，也有研究发现ST2基因多态性与CAD病变严重性相关〔12〕。

CAD有很多易患因素，本文Logistic回归分析表明，ST2的-27307T/A和-27614C/A基因多态性是CAD的独立于高血压、吸烟、糖尿病、血脂异常的预测因子。A基因有预测CAD发生风险的作用。本文中两个位点的基因多态性中，都不存在AA纯合型，可能A是一种稀有基因，不排除样本量偏小，未发现AA型可能。本研究发现含A基因组(TA和CA)冠状动脉的病变严重程度明显高于不含A基因组(TT和CC)，含A基因组出现多支病变的风险明显增大。

本研究首次报道了中国人ST2的-27307T/A和-27614C/A基因多态性与CAD相关性，本研究与Tsapaki等〔12〕研究的希腊本土白种人都未发现纯合AA基因型，但中国人含A基因型与CAD的易患性关系更为密切，考虑不同种族、民族基因的分布、表达不尽相同，存在一定的差异性。本实验中存在潜在的问题，选用的样本量较小，且未做的ST2血清水平的对照研究，对于基因水平的不同表达如何进一步影响临床疾病的发生发展的机制研究不够透彻，未来可扩大样本含量。

1 Lax A，Sanchez-Mas J，Asensio-Lopez MC，etal.Mineralocorticoidreceptor antagonists modulate galectin-3 and Interleukin-33/ST2signaling in left ventricular systolic dysfunction after acute myocardial infarction〔J〕.JACC Heart Fail，2015；3(1)：50-8.

2 Demyanets S，Speidl WS，Tentzeris L，etal.Soluble ST2 and interleukin-33 levels in coronary artery disease：relation to disease activity and adverse outcome〔J〕.PLoS One，2014；9(4):e95055.

3 Wojtczak-Soska K，Pietrucha T，Sakowicz A，etal.Soluble ST2 protein in chronic heart failure is independent of traditional factors〔J〕.Arch Med Sci，2013；9(1)：21-6.

4 Tominaga S.A putative protein of a growth specific cDNA from BALB/C-3T3 cells is highly similar to the extracellular portion of mouse interleukin 1 receptor〔J〕.FEBS Lett,1989;258(2):301-4.

5 Kumar S,Tzimas MN,Griswold DE,etal.Expression of ST2,and interleukin-1 receptor homologue,is induced by proinflammatory stimuli〔J〕.Biochem Biophys Res Commun,1997;235(3):474-8.

6 Suzukawa M,Iikura M,Koketsu R,etal.An IL-1 cytokine member,IL-33,induces human basophil activation via its ST2 receptor〔J〕.J Immunol,2008;181(9):5981-9.

7 杨进华，程龙献.白细胞介素 33/ST2 信号转导通路与冠心病关系的研究进展〔J〕.中国心血管杂志，2015；20(1)：72-4.

8 Gopal DM，Larson MG，Januzzi JL，etal.Biomarkers of cardiovascular stress and subclinical atherosclerosis in the community〔J〕.Clin Chem，2014；60(11)：1402-8.

9 Zhang HF，Xie SL，Chen YX，etal.Altered serum levels of IL-33 in patients with advanced systolic chronic heart failure：correlation with oxidative stress〔J〕.J Transl Med，2012；10(1)：120.

10 许亚妹，葛均波.新型心衰标志物 sST2 的生物学特征和临床意义〔J〕.中华检验医学杂志，2015；38(7)：498-501.

11 Tu X,Nie S,Liao Y，etal.The IL-33-ST2L pathway is associated with coronary artery disease in a Chinese Han population〔J〕.Am J Hum Genet，2013；93(4)：652-60.

12 Tsapaki A，Zaravinos A，Apostolakis S，etal.Genetic variability of the distal promoter of the ST2 gene is associated with coronary artery disease〔J〕.J Thromb Thrombolysis,2010；30(3)：365-71.

〔2015-12-11修回〕

(编辑 苑云杰)

李 惠(1980-)，女，硕士，主治医师，主要从事老年心血管疾病基因研究。

R543.3

A

1005-9202(2017)08-1917-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.08.041