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髓样分化因子88基因rs7744多态性与冠状动脉粥样硬化性心脏病易感性及严重程度的关系

2017-06-09孙丹丹吴玉鹏刘文闫虹王红鹄杨军

中国医科大学学报 2017年6期
关键词:多态携带者多态性

孙丹丹,吴玉鹏,刘文,闫虹,王红鹄,杨军

(中国医科大学附属第一医院1.心血管超声科;2.神经外科,沈阳110001)

髓样分化因子88基因rs7744多态性与冠状动脉粥样硬化性心脏病易感性及严重程度的关系

孙丹丹1,吴玉鹏2,刘文1,闫虹1,王红鹄1,杨军1

(中国医科大学附属第一医院1.心血管超声科;2.神经外科,沈阳110001)

目的探讨中国北方汉族人群髓样分化因子88(MyD88)基因3’非编码区(3’-UTR)rs7744多态性与冠状动脉粥样硬化性心脏病(CAD)发病风险及严重程度的关系。方法收集2013年9月至2015年9月中国医科大学附属第一医院血液标本810例。CAD组540例,对照组270例,采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术检测rs7744多态性,并收集临床资料。结果MyD88基因rs7744符合Hardy-Weiberg平衡(P>0.1)。对MyD88基因rs7744多态性与CAD发病风险的关系进行总体和分层分析。MyD88基因rs7744多态位点,年龄<50岁,AG突变杂合型携带者CAD的发病风险是AA野生纯合型携带者的0.38倍(95%CI:0.17~0.93;P=0.029)。对MyD88基因rs7744多态性与CAD严重程度的关系进行冠状动脉病变支数及改良Gensini评分分析。在改良Gensini评分分析中,MyD88基因rs7744多态位点,GG突变纯合型携带者的改良Gensini评分显著低于AA野生纯合型携带者(5.23±3.85 vs 7.49±4.96;P=0.011)。结论MyD88基因3’-UTR区rs7744多态性与CAD发病风险及严重程度存在关联关系。携带rs7744突变基因型的年龄<50岁人群,CAD的发病率比较低。rs7744突变基因型携带者的改良Gensini评分显著低于野生型携带者。

冠状动脉粥样硬化性心脏病;发病风险或易感性;改良Gensini评分;髓样分化因子88;基因多态性

冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary artery disease,CAD)是冠状动脉发生粥样硬化,形成斑块,造成血管狭窄或阻塞,从而导致心肌缺血、缺氧[1]。慢性炎症反应是其发生的主要机制之一[2]。髓样分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)是炎症反应通路中的重要配体,参与Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)和白细胞介素1受体(interleukin-1 receptor,IL-1R)介导的免疫反应,上调炎性细胞因子(IL-1、IL-6、IL-8、IL-12、TNF-α、干扰素和黏附因子等)的表达[3-5]。研究[6]表明,MyD88基因rs7744多态性与动脉粥样硬化的发生相关。因此推测MyD88基因rs7744多态性可能也与CAD的发生发展相关。本研究以中国北方汉族人群为对象,探讨MyD88基因3’非编码区(3’-untranslated region,3’-UTR)rs7744多态性与CAD易感性及严重程度的关系。

1 材料与方法

1.1 研究对象

采用以医院为基础的病例-对照研究,收集2013年9月至2015年9月中国医科大学附属第一医院810例血液标本。所有入选者均行冠状动脉造影术,并签署知情同意书。CAD组540例(男239例,女301例),年龄27~84(59.14±9.51)岁,CAD诊断均符合1997年国际心脏病学会、协会及WHO临床命名及诊断标准。对照组270例(男115例,女155例),年龄26~87(58.58±10.47)岁,冠状动脉造影结果显示冠状动脉狭窄<50%。所有研究对象均排除严重的肝肾疾病、血液病、自身免疫性病、急性脑血管疾病及急性外周血管血栓病。以电话咨询或病历记录方法收集入选者性别、年龄及其他相关临床资料(吸烟史、饮酒史、高血压史、糖尿病史、血压、血脂、血糖和冠状动脉造影等)。

1.2 冠状动脉病变程度评价

1.2.1 冠状动脉病变支数:一支病变,一支主要冠状动脉(左前降支、回旋支、右冠状动脉)阻塞≥50%;两支病变,两支主要冠状动脉阻塞≥50%;三支病变,三支主要冠状动脉阻塞≥50%。左主干阻塞≥50%归为两支病变。

1.2.2 改良Gensini评分系统:冠状动脉分为8个主要节段,对每个节段中最重的狭窄病变进行定量评分。0分,无任何狭窄;1分,1%~<50%狭窄;2分,50%~<75%狭窄;3分,75%~<100%狭窄;4分,100%狭窄。各段评分之和为总积分。

1.3 基因组DNA提取及基因分型

5 mL外周静脉血置于促凝试管内,分离血清和凝血块。酚-氯仿法提取血凝块中人基因组DNA。采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)技术对MyD88基因rs7744进行基因分型。上游引物为5’-AGGGAGCCTAACCA TGTCACTGA-3’,下游引物为5’-AGGGTCTGTCGTG GGGCACA-3’。PCR反应体系包括:10×Buffer 2.5 μL(含MgC l 225 nmol/L),4种dNTP混合物2 μL,10 μmol/L的上下游引物各0.5 μL,2.5 U的Taq DNA酶0.25 μL,模板DNA 0.5 μL,最后加去离子水至25 μL。PCR反应条件:94℃预变性3 min,然后按94℃30 s,61℃30 s,72℃30 s,进行35个循环,72℃延伸10 min。取10 μL PCR产物与限制性核酸内切酶37℃过夜。全部酶切产物于3.0%琼脂糖凝胶电泳,凝胶成像系统分析电泳结果。

1.4 统计学分析

采用应用SPSS 13.0统计学软件进行数据处理。计量资料以x±s表示,组间计量资料比较采用ANOVA检验;计数资料以频率表示,组间计数资料比较采用χ2检验;MyD88基因rs7744多态性与CAD发病风险及与CAD病变支数的关联关系采用多因素logistic回归模型。不同基因型之间,改良Gensini评分的比较采用ANOVA检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料比较

CAD组及对照组,年龄、性别、饮酒与否均无统计学差异(P>0.05)。与对照组相比,CAD组吸烟、高血压、糖尿病、高血脂均增加(P<0.05),见表1。

MyD88基因rs7744 3种基因型之间,年龄、性别、吸烟、饮酒、高血压、高血脂、糖尿病均无统计学差异(P>0.05),见表2。

表1 CAD组与对照组一般临床资料比较Tab.1 Clinical data of subjects in the CAD and control groups

表2 MyD88 rs7744 3种基因型一般临床资料比较Tab.2 Clinical data of subjects carrying the three genotypes of MyD88 rs7744

2.2 MyD88基因rs7744多态性分型

MyD88基因rs7744野生型AA为1个片段,291 bp;突变杂合型AG为3个片段,分别为291 bp、172 bp和119 bp;完全突变型GG为2个片段,172 bp和119 bp(图1)。3种基因型在对照组中的分布为AA型99例(36.6%),AG型126例(46.8%),GG型45例(16.6%);在CAD组中的分布为:AA型212例(39.3%),AG型256例(47.4%),GG型72例(13.3%);rs7744符合Hardy-Weiberg平衡(P>0.1)。

2.3 MyD88基因rs7744多态性与CAD发病率的关系

对MyD88基因rs7744多态性与CAD发病风险的关系进行总体和分层分析。总体分析结果显示,rs7744多态性与CAD的发病风险无统计学意义(P>0.05),见表3。在年龄分层中,年龄<50岁人群,MyD88基因rs7744多态性AG突变杂合型携带者CAD的发病风险是AA野生纯合型携带者的0.38倍(95%CI:0.17~0.93;P=0.029),见表4。

图1 MyD88 rs7744多态性的PCR-RFLP琼脂糖凝胶电泳图谱Fig.1 PCR-RFLP assay for analyzing MyD88 rs7744 polymorphism

表3 MyD88基因rs7744多态性与CAD发病风险的关系Tab.3 Relationship of the MyD88 rs7744 polymorphism with CAD risk

2.4 MyD88基因rs7744多态性与CAD严重程度的关系

对MyD88基因rs7744多态性与CAD严重程度的关系进行冠状动脉病变支数及改良Gensini评分。总体分析结果显示,rs7744多态性与冠状动脉病变支数无统计学意义(P>0.05,表5)。在改良Gensini评分分析中,MyD88基因rs7744多态位点,GG突变纯合型携带者的改良Gensini评分显著低于AA野生纯合型携带者(5.23±3.85 vs 7.49±4.96;P= 0.011),见表6。

表4 MyD88基因rs7744多态性与CAD发病风险关系的分层分析Tab.4 Stratification analysis of the association between MyD88 rs7744 and CAD risk

3 讨论

研究[7]发现中国CAD发病率逐年增加,已经成为我国人口死亡的主要原因。近来研究[8]表明,多种分子机制参与CAD的发生发展,如炎症细胞因子损害、心肌细胞代谢障碍、细胞内Ca2+超载、氧自由基损伤、兴奋性氨基酸毒性损伤等,其中,炎症反应是重要的机制之一。MyD88分子是TLR介导的先天免疫反应以及IL-1受体和IL-8受体介导的信号通路中一个重要的接头蛋白,参与活化NF-κB信号通路及RAS/ERK信号通路,诱导炎性细胞因子(IL-1、IL-6、IL-8、IL-12、TNF-α、干扰素和黏附因子等)的表达[5,9],在炎症反应中发挥重要作用。本研究发现,MyD88基因rs7744多态性与CAD的易感性相关,并参与影响CAD的严重程度。

表5 MyD88基因rs7744多态性与冠状动脉病变支数的关联关系Tab.5 Relationship of the MyD88 rs7744 polymorphism with the number of coronary stenosis

表6 MyD88基因rs7744多态性与改良Gensini评分的关联关系Tab.6 Relationship of the MyD88 rs7744 polymorphism with the modified Gensini score

有研究[10]表明MyD88基因敲除或基因突变与动脉粥样硬化及其并发症密切相关。FAN等[11]研究显示敲除MyD88基因或者抑制MyD88基因表达后可起到减少大鼠缺血大脑炎症反应;DOWNES等[12]研究报道敲除MyD88基因后大鼠脑梗死面积扩大。古联等[13]研究表明MyD88基因rs7744多态性与缺血性中风患者LDL水平显著相关。而CHEN等[6]对131例动脉粥样硬化闭塞症患者及270例健康对照者的研究中发现,MyD88基因rs7744多态性与动脉粥样硬化闭塞症的发生相关。其分子机制可能是:(1)基因3’-UTR区转录后的mRNA可以与小RNA结合,从而使靶标的mRNA降解或翻译抑制,该区域发生变异可能会通过影响靶基因的表达而改变其生物学功能[14]。rs7744位点位于MyD88基因的3’-UTR区,在该位点100 bp范围内,具有与miR-150-3p和miR-1236结合的位点[15]。因此推测在rs7744位点由A等位基因突变为G等位基因时,miR-150-3p和miR-1236与MyD88mRNA结合能力发生改变,使MyD88表达受到影响。(2)MyD88基因rs7744多态位点与ACAA1基因rs156265多态位(启动子区)点高度连锁不平衡(r2=0.9)。ACAA1基因rs156256多态位点可以影响内毒素的生成[16]。rs7744多态位点与rs156256多态位点相互作用,可能影响基因的表达,进而影响CAD的易感性及严重程度。

本研究表明,在年龄<50岁人群中,MyD88基因rs7744多态位点AG突变杂合型的携带者发生CAD概率显著低于AA野生纯合型的携带者。FU等[17]研究表明,血清中MyD88的表达随着年龄的增长逐渐降低。这可以部分解释本研究的结果,MyD88基因rs7744多态性可能对年龄较小人群CAD的易感性影响更为显著。本研究还表明,MyD88基因rs7744多态位点,GG突变纯合型携带者的改良Gensini评分显著低于AA野生纯合型携带者。改良Gensini评分不但能评价CAD患者血管阻塞的数目,还可以评价血管阻塞的程度及范围。以往的研究[18]表明,MyD88与动脉血管重构、内膜增生及脂质沉积有关。因此,MyD88基因rs7744多态位点突变型可能会通过影响冠状动脉内膜增生及重构来影响CAD的严重程度,即改良Gensini评分。

综上所述,本研究首次报道了MyD88基因3’-UTR区rs7744多态性与CAD发病风险存在关联关系。其中,携带rs7744突变基因型的年龄<50岁人群CAD的发病率比较低。rs7744多态性与CAD的严重程度相关。rs7744突变基因型携带者的改良Gensini评分显著低于野生型携带者。本研究为临床易发生CAD的人群提供早期预警,并对CAD进展的治疗提供理论基础;但样本量相对较小,仍需要大样本多中心的相关研究来进一步验证结果。

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(编辑 武玉欣)

Relationship of MyD88 rs7744 Polymorphism with the Risk and Severity of Coronary Artery Disease

SUN Dandan1,WU Yupeng2,LIU Wen1,YAN Hong1,WANG Honghu1,YANG Jun1

(1.Department of Cardiovascular Ultrasound,The First Hospital,China Medical University,Shenyang 110001,China;2.Department of Neurosurgery,The First Hospital,China Medical University,Shenyang 110001,China)

Objective To investigate the association between rs7744 polymorphism in the 3’-untranslated region(3’-UTR)of myeloid differentiation factor 88(MyD88)gene and the risk and severity of coronary artery disease(CAD)in a North Chinese Han population.MethodsThe CAD and control groups consisted of 540 patients and 270 subjects,respectively.The genotypes of rs7744 were detected by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism(PCR-RFLP),and clinical data were collected.ResultsThe distributions ofMyD88rs7744 were in HWE(P>0.1).In the<50-year-old age group,a lower risk of CAD was observed for subjects carrying the variant AG genotype in comparison to subjects carrying the wild AA genotype(OR=0.38,95%CI:0.17-0.93,P=0.029).TheMyD88rs7744 polymorphism was also related to the modified Gensini score(P=0.011),which was lower in subjects carrying the variant GG genotype than the wild AA genotype(5.23±3.85 vs 7.49± 4.96).ConclusionOur results revealed thatMyD88rs7744 polymorphism in the 3’-UTR is correlated with the risk and severity of CAD.

coronary artery disease;disease risk or susceptibility;modified Gensini score;myeloid differentiation factor 88;polymorphism

R541.4

A

0258-4646(2017)06-0519-05

10.12007/j.issn.0258-4646.2017.06.009

辽宁省自然科学基金(2015020506)

孙丹丹(1983-),女,主治医师,博士.

杨军,E-mail:yangjun@cmu1h.com

2017-01-06

网络出版时间:

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