新疆和田地区长寿人群健康状况及长寿基因筛查

晋静静 陈凤辉 古再努尔·阿迪力 程祖亨 邱长春 玛依拉·吾甫尔

(新疆医科大学第一附属医院综合心脏内科，新疆 乌鲁木齐 830054)

人类衰老是由多基因及环境因素共同控制的自然现象，是生物体长期进化的结果〔1〕。揭示衰老的遗传机制，延长人类寿命是遗传科学及生命科学的研究焦点。近年随着人类全基因组关联分析(GWAS)研究的深入，遗传因素在控制生物衰老的作用越来越突出〔2，3〕。本课题组针对新疆和田地区长寿人群DNA样本单核苷酸多态性(SNP)及拷贝数变异(CNVs)进行GWAS发现载脂蛋白E，层黏连蛋白，苯丙氨酸羟化酶和人类白细胞抗原等基因参与衰老过程，影响该人群寿命〔4～7〕。本课题组基于DNA池技术进一步筛查与长寿相关遗传易感位点，发现缝隙引导配体(SLIT)3，离子通道类谷氨酸受体(GRIK)4及血管紧张素转换酶(ACE)2基因的SNP位与和田地区人群长寿特征具有显著相关性，旨在揭示与长寿相关的新的遗传标志物，揭示基因控制长寿表型。

1 资料与方法

1.1一般资料 连续纳入2013年8月至2016年8月新疆和田地区维吾尔族长寿人群110人为长寿组，同时纳入该地区同期非长寿人群90人为对照组。纳入标准采用国际公认长寿家系选取标准，即长寿人群：年龄≥90 岁，非长寿人群：随访3代以上，家族人群年龄均<90 岁者。两组除年龄，一般资料比较均无统计学差异(P<0.05)，见表1。本研究纳入的所有患者均知情同意，并通过新疆医科大学第一附属医院伦理委员会评审(审批号20110908-7)。

表1 两组基线资料比较

1.2基线及健康资料 随访并统计纳入人群的年龄，性别，身高，职业，文化程度及婚姻情况等基线资料情况，同时于患者纳入本项研究次日采用标准台式水银血压计监测收缩压(SBP)和舒张压(DBP)，采用使用全自动生化分析仪测定血尿素氮(BUN)，肌酐(CRE)，血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)及高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)等血脂水平和空腹血糖(FBG)水平。

1.3DNA提取及基因分型 抽取研究对象的静脉血5 ml，在室温下静置1 h后12 000 r/min 4℃离心45 min，采用血液DNA提取试剂盒(北京艾德莱生物科技有限公司)提取血标本中的基因组DNA。以采用DNA池技术杂交方式完成研究群体的全基因组扫描差异图，并重复3～5次。将差异化的SNP采用Sequenom MassArray 平台(Sequenomchip11-G384芯片)进行基因分型，利用美国国立生物技术信息中心(NCBI)的查询rs位点所在的基因，进行基因型及等位基因频率的差异计算，完成对于长寿相关基因的分析。GWAS质控判断标准：(1)去掉偏离Hard-weinberg平衡位点；(2)排除频率<5%的SNP位点；(3)剔除平行试验重复率<95%的SNP位点长寿相关的SNP的判断标准：应用Logistic 分析，以OR≥1.2，P<0.05为正相关。

1.4统计学分析 采用SPSS23.0软件进行χ2、t检验，Logistic回归模型、多重线性回归。

2 结 果

2.1两组健康资料比较 长寿组SBP、BUN、CRE、TC、LDL-C及FBG等指标水平显著低于对照组，而HDL-C显著高于对照组(P<0.05，P<0.01)，见表2。

表2 两组健康相关指标比较

2.2长寿相关基因型频率及等位基因频率比较 rs2879135 GG基因型(OR=2.093，P=0.009 2)、rs11217987 AT基因型(OR=2.278，P=0.014 6)及rs714205 CG基因型(OR=1.461，P=0.046 8)与长寿存在正相关关系，其中rs2879135 G等位基因(OR=1.281，P=0.035 3)携带者长寿的频率较高，见表3。同时采用NCBI进行基因定位发现rs2879135位点于 5q35区域，169027932，为缝隙引导配体(SLIT)3基因，rs11217987位点位于11q22.3，120709117，为离子通道类谷氨酸受体(GRIK)4基因，而rs714205则位于Xp22区域，15565781，为血管紧张素转换酶(ACE3)基因。

2.3健康资料与长寿SNP位点依存关系 多重线性回归分析发现rs2879135与SBP、CRE、TC、HDL-C及LDL-C等指标存在依存关系(P<0.05)，而rs714205则与CRE、TC、HDL-C、LDL-C和FBG等指标存在依存关系(P<0.05)，但rs11217987与本研究纳入的健康相关指标均无依存关系，见表4。

表3 SNP基因型频率及等位基因频率比较〔n(%)〕

表4 健康资料与长寿SNP位点依存关系

3 讨 论

长寿作为由基因和环境因素共同控制的复杂生物表型，遗传因素占20%～30%〔8〕，在60岁以后，尤其是高龄人群中，遗传因素作用更为突出〔9〕。GWAS是基于生物体全基因组中SNP为分子遗传标记，检测复杂疾病或者相关表型序列或变异结构的分析方法，近年已成为研究与疾病性状关联的 SNPs的重要手段〔10〕。

新疆和田地区维吾尔族人群是我国公认的长寿群体〔11〕，本研究表明高血压检出率随年龄增加呈现升高趋势，与血管弹性老化有关，是心脑血管发生的重要危险因素，同时持续性高血压可导致肾功能减弱，引起BUN和CRE升高〔12，13〕。本研究组提示血压及肾功能状况与和田地区长寿人群的健康具有积极关系。血脂异常，是诱发动脉粥样硬化性心血管疾病的重要原因，HDL-C作为冠心病保护因子，其表达水平则与动脉管腔狭窄程度呈负相关〔14〕。和田地区长寿人群TC、LDL-C水平降低，HDL-C升高，这可能与和田地区人群饮食结构有关，该人群长期以素食为主，油脂摄入以动物油脂为主，故血脂状况优于正常人群。Elmadfa等〔15〕报道发现空腹血糖与年龄呈正相关，随年龄增长可出现胰岛素抵抗和非胰岛素介导的糖利用障碍，既导致冠状动脉硬化、狭窄及糖尿病性心肌梗死，也可引起脑出血、脑血栓等脑卒中疾病。该地区长寿人群FBG水平较低，这亦提示和田地区长寿人群可能通过血糖代谢途径影响长寿。

研究发现SLIT3基因作为新的血管生成因子，可自分泌和旁分泌的方式稳定微血管壁细胞内环境，抑制血管内皮细胞增殖迁移〔16〕。Dietrich等〔17〕报道SLIT3可通过与Robo4受体结合调控血管内皮细胞异常增殖，抑制脂质条纹转变为成熟的纤维脂质斑块，并缓解动脉粥样硬化的发生发展。本研究结果表明TC、LDLC、HDLC、FBG及SBP指标均参与动脉硬化等心脑血管病变，这表明SLIT3基因可通过影响糖、脂代谢减少心脑血管疾病的发生来影响长寿。ACE2基因主要通过为肾素-血管紧张素系统影响高血压，参与心血管疾病的病理过程，本研究中发现ACE2基因rs714205位点影响长寿，并与CRE、TC、HDLC、LDLC和FBG等健康指标具有相关性，刘媛媛等〔18〕则发现ACE2基因多态性与2型糖尿病肾病显著相关，同时影响收缩压及血肌酐水平，而覃健等〔19〕研究发现ACE基因多态性与长寿相关，这与本项目研究结果较为一致。尽管GRIK4基因与本研究随访结果无相关性，同时有关GRIK4基影响长寿的报道较少，但近年研究发现GRIK4基因通过影响脑内神经元突触传递参与抑郁症、阿尔兹海默症及帕金森等众多老年性中枢性疾病的发生〔20～22〕，推测GRIK4可能通过参与疾病的发生进而影响寿命。