重庆某三甲医院冠心病患者叶酸基因多态性与利用率分析*
2021-08-16盛芳芳黄景彬
盛芳芳,何 跃,雷 健,黄景彬
(中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院药剂科,重庆 400037)
冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)是由于脂质代谢不正常,血液中的脂质沉着在原本光滑的动脉内膜上,形成类似粥样的白色斑块,造成动脉腔狭窄,血流受阻,导致心脏病。冠心病被称为发达国家居民健康的头号杀手,在发展中国家的发病率也日趋升高[1]。目前尚不清楚冠心病的发病机制,可能是遗传与环境相互作用的结果。同型半胱氨酸(HCY)是导致冠心病的危险因素之一[2-4]。叶酸是人体必需的 B 族维生素,在人体中可转变为四氢叶酸(FH4),进而降低血液中HCY 水平,亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)是叶酸影响HCY代谢的关键酶[5-7]。不同 MTHFR 基因型冠心病患者对叶酸的利用率差异较大,MTHFR C677T 突变致该酶活性下降,HCY 再甲基化障碍,突变纯合子的酶活性大约只有正常野生型纯合子酶活性的60% ,A1298C 和C677T 双杂合子的酶活性为野生型的 50% ~ 60%[8-12],677T 单位点突变、1298C 单位点突变、1298C 和 677T双位点突变酶的活性分别为野生型酶的45%,68%,41%。纤溶酶原激活剂抑制因子1(PAI-1)是体内纤溶酶原激活的主要抑制剂,稳定型心绞痛患者的血浆浓度明显升高,提示PAI-1 可能是冠心病患者病情恶化及急性冠脉事件发生的病理生理基础。27PAI-1 位点突变后,体内纤溶活性降低,形成血栓的风险升高。目前,叶酸对人体健康影响最大的基因多态位点为MTHFR C677T 和 A1298C 位点,以及 27PAI- 1 位点。本研究中分析了需口服叶酸冠心病患者的MTHFR677,MTHFR1298,27PAI-1 3 个基因位点,探讨了叶酸治疗冠心病基因多态性的分布情况及利用率,以最大限度保障药物的有效性和安全性。现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
纳入标准[9]:疑似冠心病和有稳定型心绞痛症状,无论有无呼吸困难;新出现的心力衰竭或左心室功能障碍,怀疑为冠心病;急性冠状动脉综合征(ACS)发病后1 年内无症状或症状稳定,或近期行血运重建;评估验前概率(PTP)与冠心病的临床可能性→其他原因所致胸痛→适当治疗及检查;根据冠心病的临床可能性选择相关影像学或功能学检查;评估不良事件发生风险,以指导后续治疗。
排除标准:叶酸禁忌证。
病例选择:选取我院心血管内科2018 年1 月至2020 年5 月收治的符合冠心病诊断标准并需口服叶酸治疗的患者 797 例,对患者进行叶酸 MTHFR 677,MTHFR 1298,27PAI-1 3 个位点的基因检测。
1.2 仪器与试药
仪器:Fluotec 48E 型微量荧光检测仪(西安天隆科技有限公司);SoravallTMLegendTMMicro17R 型离心机(美国 Thermo Scientific 公司);Vortex - 5 型旋涡混合器(海门市其林贝尔仪器制造有限公司)。
试药:叶酸片(天津力生制药股份有限公司,国药准字H12020215,规格为每片5 mg);测序反应通用试剂盒(北京华夏时代基因科技发展有限公司)。
1.3 方法
取1 mL 核酸纯化试剂置 EP 管中,加入 150 μL 血样,混匀,静置,待血样澄清后,常温离心(转速为3 500 r/min)5 min;弃上清液,再加入1 mL 核酸纯化试剂,混匀细胞,常温离心(转速为 3 500 r/min)5 min;弃去上清液,加入35 μL 核酸纯化试剂,混匀,稍加涡旋,离心机瞬时离心,放置 30 min;精密吸取 1.5 μL 加入试剂盒中,采用荧光聚合酶链式反应法检测患者的MTHFR 677,MTHFR 1298,27PAI-1 基因型。
1.4 统计学处理
2 结果
2.1 叶酸基因检测结果
我院就诊的冠心病患者中,MTHFR 677 突变型的突变率为 60.73% ,高于野生型的 39.27% ;MTHFR 1298 突变型的突变率为 37.92% ,低于野生型的62.08% ;27PAI- 1 突变型的突变率为 94.32% ,高于野生型的5.68%。详见表1。
表1 我院就诊冠心病患者叶酸基因型分布情况[例(%)]Tab.1 Efficacy-related genotype distribution of folic acid in CHD patients in our hospital[case(%)]
2.2 叶酸突变基因型分布
叶酸突变基因型患者中,MTHFR 677 突变基因以突变纯合型为主,占 75.83% (367 /484);MTHFR 1298和27PAI-1 突变基因型均以突变杂合型为主,分别占86.78%(256 /295)和 61.90%(442 /714)。详见表 2。
表2 我院就诊冠心病患者叶酸突变基因型分布情况[例(%)]Tab. 2 Genotype distribution of folate mutation in CHD patients in our hospital[case(%)]
2.3 叶酸MTHFR 基因型和利用率分析
按MTHFR 基因位点对检测数据进行分析,排除仅有MTHFR 677 或MTHFR 1298 基因型数据的患者,结果见表3。对应 MTHFR 677 和 MTHFR 1298 基因型与叶酸利用率的关系见图1,患者的叶酸利用率分布情况见表4。由表4 可知,我院就诊的冠心病患者中,叶酸利用率100%的仅占18.77%,80%以上的占36.25%,60%以下的占31.24%,不超过25%的占15.94%。可见,患者对叶酸的利用率总体偏低,普遍存在叶酸代谢障碍。
表4 我院就诊冠心病患者叶酸利用率分布情况(%)Tab.4 Distribution of the utilization rate of folic acid in CHD patients in our hospital(%)
图1 MTHFR 677 和MTHFR 1298 基因型与叶酸利用率的关系Fig.1 Relationship between MTHFR 677 and MTHFR 1298 genotypes and the utilization rate of folic acid
表3 我院就诊冠心病患者MTHFR 677 和MTHFR 1298 基因型分布情况[例(%),n =778]Tab.3 Distribution of MTHFR 677 and MTHFR 1298 genotypes in CHD patients in our hospital[case(%),n =778]
3 讨论
本研究结果表明,我院就诊的冠心病患者中MTHFR 677 基因突变率为 60.73% (484 /797),以纯合型突变为主(367 /484,75.83% );MTHFR 1298 基因突变率为 37.92%(295 /778),以突变杂合型为主(256 /295,86.78%);27PAI-1 基因突变率高达94.32%(714/757),以突变杂合型为主(442 /714,61.90% )。WANG 等[10]指出,MTHFR 677 在中国南方、中部、北方的突变率分别为 32%,60%,81%;MTHFR 1298 在南方、中部、北方的突变率分别为35%,22%,20%。本研究结果显示,我院就诊的冠心病患者MTHFR 677 和MTHFR 1298 多态位点基因突变率均高于南方、中部和北方,说明中国人群MTHFR 677 和MTHFR 1298 多态位点基因型频率存在显著的地域差异。
根据MTHFR 677 和MTHFR 1298 基因型与叶酸利用率的关系,我院就诊的冠心病患者叶酸利用率为100%的仅占18.77%,80%以上的占36.25%,60%以下的占31.24%,不超过25%的占15.94%。说明我院就诊的大部分冠心病患者的机体不能正常利用叶酸,叶酸转化为甲基叶酸、甲基叶酸转化为四氢蝶呤的活性受限,同时叶酸代谢障碍会引起HCY 升高,建议加强监测冠心病患者的血液HCY 浓度,必要时配合服用叶酸、维生素 B12、维生素 B6。
冠心病患者的血浆PAI-1 水平明显增高,前瞻性研究也证实血浆 PAI- 1 与冠心病事件密切相关[11-12],提示PAI-1 在冠心病发病过程中可发挥重要作用。本研究中,我院就诊的冠心病患者的27PAI-1 位点突变率高达94.32%,即患者体内纤溶活性降低,形成血栓的风险升高,建议密切监测患者的凝血功能。
综上所述,冠心病患者在服用叶酸前进行叶酸基因检测,可最大限度地保障药物的有效性和安全性,既可为患者制订个体化治疗方案,也可为叶酸的合理使用提供依据。