漢族人群乙醛脫氫酶2基因Glu504Lys多態性與原發性高血壓患者頸動脈內膜中層厚度增厚的關系及其機制研究

馬孝湘，劉玉萍，王 林，何 霞，楊雁華，陳曉平

(1.四川省醫學科學院·四川省人民醫院 a.健康管理中心； b.藥物基因組實驗室，四川 成都 610072； 2.四川大學華西醫院心內科，四川 成都 610041)

漢族人群乙醛脫氫酶2基因Glu504Lys多態性與原發性高血壓患者頸動脈內膜中層厚度增厚的關系及其機制研究

馬孝湘1a，2，劉玉萍1a，王 林1a，何 霞1b，楊雁華1a，陳曉平2

(1.四川省醫學科學院·四川省人民醫院 a.健康管理中心； b.藥物基因組實驗室，四川 成都 610072； 2.四川大學華西醫院心內科，四川 成都 610041)

目的 探討漢族人群ALDH2基因Glu504Lys多態性與原發性高血壓(Essential hypertension，EH)患者頸動脈內膜中層厚度(CIMT)增厚之間的關系及其作用機制。方法 選擇四川省人民醫院進行體檢的EH患者414例，根據CIMT厚度分為CIMT增厚組與CIMT正常組，對CIMT增厚組行肱動脈血流介導的內皮依賴性舒張功能(FMD)檢測；分析不同基因型與CIMT增厚的關系及CIMT增厚組中不同基因型攜帶者與FMD的相關性。結果 CIMT增厚組AG型、AA型、AA/AG基因型及A等位基因頻率顯著高于CIMT正常組，差異均有統計學意義(均P<0.05)。 Logistic 回歸分析顯示ALDH2基因Glu504Lys AA/AG基因與CIMT增厚相關。多元線性回歸分析發現，CIMT增厚組中ALDH2基因Glu504Lys AA/AG基因型與FMD值的降低獨立相關；將FMD作為變量納入回歸分析后，ALDH2基因多態性與CIMT的相關性較之前明顯降低。結論 漢族人群ALDH2基因Glu504Lys多態性與EH患者CIMT增厚存在相關性，ALDH2基因Glu504Lys 突變可能通過使血管EDD發生障礙導致EH發生CIMT增厚。

乙醛脫氫酶2；基因；原發性高血壓；頸動脈內膜中膜厚度

人類乙醛脫氫酶2(Aldehyde dehydrogenase，ALDH2)為位于線粒體基質的同源四聚體酶。近年來有研究顯示，ALDH2酶活性降低會增加體內的氧化應激，從而增加原發性高血壓(Essential hypertension，EH)的易感性，其基因多態性可能是EH的遺傳危險因素之一，也可能與動脈粥樣硬化(Atherosclerosis，AS)進展及內皮功能損傷相關[1～3]。由于ALDH2基因存在遺傳多態性，尤其是在我國，ALDH2基因Glu504Lys突變發生率高達30%～50%[4]，而我國EH發病率仍在持續上升，超過半數以上的心血管疾病發病均與EH有關[3]。因此，我們推測ALDH2基因多態性可能在我國EH患者AS改變的發生發展中發揮了重要作用。目前國內外有關ALDH2基因Glu504Lys多態與EH伴發AS關系的研究不多，且結論尚不一致[5～7]。因此，本研究擬探討漢族人群ALDH2基因SNP位點Glu504Lys的多態性與EH早期AS相關的指標——頸動脈內膜中層厚度(Carotid intima-media thickness，CIMT)之間的關聯，并進一步探討ALDH2基因Glu504Ly突變是否通過使血管EDD發生障礙導致EH患者發生CIMT增厚。為我國EH伴發AS的發病機制研究、早期預防和個體化診治以及將來可能的基因診斷、基因治療提供一定的基礎理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取在四川省人民醫院體檢中心進行體檢的EH患者414例，均為漢族人群，且均在4周內未服用降脂藥或抗氧化藥物，高血壓診斷標準符合《JNC-7高血壓指南》[8]，排除繼發性高血壓、外周血管疾病、心腦血管疾病、內分泌疾病及各種原因導致的心、肝腎等重要臟器功能不全者。根據頸動脈多普勒超聲檢測得到的CIMT值大小分為兩組[9]:為CIMT增厚組(CIMT≥0.9 mm)及CIMT正常組(CIMT<0.9 mm)。其中CIMT增厚組281例，男153例，女128例，年齡(60.25±14.76)歲，CIMT(1.28±0.24)mm；CIMT正常組133例，男80例，女53例，年齡(58.87±13.68)歲，CIMT(0.77±0.11)mm。兩組性別、年齡、血脂、血糖、心率等比較差異均無統計學意義(P>0.05)。所有患者均自愿簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 ALDH2基因多態性檢測 所有受試者于檢查日清晨禁食12 h后采集外周靜脈血7 ml，取靜脈血2 ml，加至EDTA抗凝管中。采用DNA微陣列芯片法[10]提取和純化DNA并得到樣本ALDH2基因型。 將芯片的欲掃描面向上，放入芯片掃描儀中，點開Array Doctor軟件，掃描出ALDH2基因Glu504Lys共有三種基因型:GG型(Glu504 glu)、AG型(Glu504Lys)和AA型(Lys504Lys)。 將剩余5 ml外周靜脈血不抗凝迅速分離血清，用于各項生化指標的檢測。并進一步將CIMT增厚組分為野生型組者[攜帶GG基因型(ALDH2*1/*1，Glu504 glu)，共有71例]和突變型組攜帶者[AA/AG基因型(ALDH2*1/*2，Glu504Lys和ALDH2*2/*2，Lys504Lys)，共有210例]兩個亞組。

1.2.2 血管EDD檢測 受檢者臥姿休息至少15分鐘后，運用通用型超聲波圖像診斷裝置UNEXEF18 g(北京百世貿易有限公司)進行血流介導的內皮依賴性舒張功能(Flow-mediated dilation，FMD)測量。

1.3 統計學方法 采用SPSS 19.0軟件進行統計分析。基因頻率通過直接計數法來計算，使用哈迪-溫伯格平衡(Hardy-weinberg equilibrium)定律檢驗樣本代表性。計量資料用均數±標準差表示，采用多因素非條件Logistic回歸分析基因型與CIMT增厚的關系，應用多元線性回歸分析基因多態性與CIMT增厚中血管EDD的關系。P< 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組ALDH2基因Glu504Lys多態性基因型及等位基因分布比較 各組ALDH2基因Glu504Lys基因型分布均符合HWE平衡定律(P> 0.05)，說明樣本具有群體代表性。CIMT增厚組AG型、AA型、AA/AG基因型和A等位基因頻率均顯著高于CIMT正常組，差異有統計學意義(均P<0.05)。見表1。

表1 兩組ALDH2基因Glu504Lys多態性基因型及等位基因分布比較

2.2 CIMT增厚組中兩亞組的FMD值比較 對CIMT增厚組患者行血管內皮功能檢測結果顯示，突變型組與野生型組的FMD值分別為:(5.60±2.12)% vs(9.89±2.62)%，突變型組的FMD值較野生型組明顯降低，差異有統計學意義(t=21.324，P= 0.011)。

2.3 CIMT增厚影響因素作用的Logistic回歸分析 以ALDH2基因Glu504Lys 基因型為自變量，CIMT增厚為因變量進行 Logistic 回歸分析，調整危險因素后，結果仍具有統計學意義(P= 0.015，OR=3.326，95%CI:1.711～13.024)，表明ALDH2基因Glu504Lys AA/AG基因型是影響EH患者CIMT增厚的獨立危險因素。見表2。

表2 ALDH2基因Glu504Lys基因型與EH的Logistic回歸分析

Modle1:單因素分析；Modle 2:調整年齡、性別、飲酒史、吸煙史、高血壓家族史、BMI、TC、TG、LDL-C、HDL-C、空腹血糖

2.4 多元線性回歸分析 多元線性回歸分析發現，校正混雜因素后，CIMT增厚組中，ALDH2基因Glu504Lys AA/AG基因型與FMD值降低呈獨立相關(P=0.014，OR =3.568，95%CI:1.164～9.223)。另外，在分析ALDH2基因Glu504Lys多態與CIMT增厚關系的Logistic回歸中，將FMD值作為獨立變量納入后降低了CIMT增厚組ALDH2基因Glu504Lys突變型在Logistic回歸模型中的重要性(P=0.028，OR=2.013，95%CI:1.289～11.335)。

3 討論

人類ALDH2是由線粒體內位于12號染色體的ALDH2基因編碼，存在高度遺傳多態性[4]。ALDH2基因第12外顯子發生一個鳥嘌呤(G)到腺嘌呤(A)的點突變(Glu504Lys)，這個單核苷酸多態性突變使ALDH2第504位氨基酸發生變化，即Glu被Lys替[11]。因此存在ALDH2*1和ALDH2*2兩種等位基因，并擁有野生型純合子GG型、突變型雜合子AG型和突變型純合子AA型三種基因型。突變型雜合子AG型僅有大約6%的酶活性，而突變型純合子AA幾乎沒有酶活性[1]。ALDH2基因在亞洲人群中的突變率顯著高于歐美白種人。

頸動脈位置表淺，病變出現較早，使用高分辨率B型多普勒超聲測定CIMT能精確和形象地描述頸AS引起的血管壁改變，是衡量AS早期改變的可靠指標。大量研究證實，遺傳及氧化應激均在AS的發生、發展過程中扮演重要角色[12]。而ALDH2是體內重要的抗氧化應激分子，在心血管疾病的發生、發展過程中發揮了重要作用[1]。故我們猜測ALDH2可能與AS的發生和發展有關。為此我們探討了ALDH2基因Glu504Lys多態性與EH患者CIMT的相關性。為便于統計，我們將突變雜合型與突變純合型歸為一組(AA/AG 基因型)進行分析。結果顯示，CIMT增厚組AG型、AA型、AA/AG和A等位基因頻率均顯著高于CIMT正常組，差異均有統計學意義(均P<0.05)。提示ALDH2基因Glu504Lys多態性與EH患者的CIMT存在相關性。進一步行Logistic回歸分析顯示，調整危險因素后ALDH2基因Glu504LysAA/AG基因與CIMT增厚相關，說明ALDH2基因Glu504Lys AA/AG基因型是影響EH患者CIMT增厚的一項獨立危險因素。此結論與我們的猜測一致。

有研究表明ALDH2 突變型基因可通過抗氧化應激，加重內皮細胞損傷，導致內皮功能障礙[1]。由于AS的形成最早是從血管內皮結構的完整性和功能的受損開始的，而CIMT增厚是AS早期改變的可靠指標，故而我們推測，不同的ALDH2基因Glu504Lys基因型表達不同的活性可能通過影響血管內皮功能進而導致EH患者CIMT增厚的發生。因此，我們又進一步將CIMT增厚組劃分為野生型組和突變型組兩個亞組，觀察了兩個亞組中FMD值的差異。我們采用新近研究成功的一種先進的專門用于肱動脈FMD檢測的超聲儀器UNEX-EF來檢測FMD值以反應血管舒張功能的變化。結果顯示，突變型組較野生型組的FMD值明顯降低，差異有統計學意義(P= 0.011)。多元線性回歸分析發現，校正因素后，CIMT增厚組中，ALDH2基因Glu504Lys AA/AG基因型與FMD值降低呈獨立相關，并且，將與FMD作為獨立變量納入回歸分析后，ALDH2基因多態性與EH伴CIMT的相關性出現較明顯的降低。這一結果提示，ALDH2基因突變可能通過引起血管EDD障礙，進而導致EH患者發生CIMT增厚。推測其機制可能為:突變型ALDH2活性明顯降低甚至喪失，可促使體內氧化應激顯著增加，損傷內皮細胞，誘導血管內皮通透性增加，導致血管EDD障礙[1]，促使脂質遷移至動脈內膜下，發生血管內膜增厚及脂質斑塊形成 。另外，突變型ALDH2基因使硝酸甘油在體內代謝轉化為NO的過程受阻，從而使具有生物活性的 NO 減少以及 NO 的生物利用度降低，導致血管EDD障礙，最終促進AS的發生和發展。

但是，由于AS為多基因復雜性疾病，且ALDH2基因分布存在明顯的種族和地域差異，因此未來還需設計多方面、大規模的研究來進一步驗證以上結論。

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The relationship and its mechanism between Glu504Lys polymorphism of aldehyde dehydrogenase 2 in Han population and thickening of the carotid intima-media thickness in essential hypertension patients

MA Xiao-xiang1a，2，LIU Yu-ping1a，Wang lin1a，HE xia1b，YANG Yan-hua1a，CHEN Xiao-ping2

(1a.Center of Health Physical Examination and Health Management，1b.Pharmacogenomics Laboratory，Sichuan Academy of Medical Sciences & Sichuan Provincial People’s Hospital，Chengdu 610072，China； 2.Department of Cardiology，West China Hospital，Sichuan University，Chengdu 610041，China)

CHEN Xiao-ping

Objective To explore the relationship and its mechanism between Glu504Lys polymorphism of aldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2) in Han population and thickening of the carotid intima-media thickness (CIMT) in essential hypertension (EH) patients.Methods We selected 414 EH patients in Sichuan Province People’s Hospital and divided into CIMT thickening group and CIMT normality group.The endothelium dependent dilation function was detected by brachial artery flow-mediated dilation (FMD) in the patients with CIMT thickening group.The relationships between different genotypes and thickening of the CIMT and between different genotypes and FMD in the EH patients were statistically analyzed.Results The frequencies of AG type，AA type，AA/AG type and A allele in the CIMT thickening group were significantly higher than those in the normal CIMT group (P< 0.05).Logistic regression analysis demonstrated that AA/AG gene type of ALDH2 Glu504Lys was related to CIMT thickening.Multiple linear regression analysis showed that AA/AG gene type of ALDH2 Glu504Lys was independently related to decreased FMD in the EH patients with CIMT thickness.However，the correlation between ALDH2 gene Glu504Lys polymorphism and EH patients combined with increased CIMT was lowered after including FMD as an independent variable in logistic regression analysis.Conclusion ALDH2 gene Glu504Lys polymorphism in Han population was associated with thickening of CIMT in EH patients.The mutations of ALDH2 gene Glu504Lys lead to CIMT thickening in EH patients through abnormalities of vascular EDD.

Aldehyde dehydrogenase 2；Gene；Essential hypertension；Carotid intima-media thickness

四川省干部保健科研課題(編號:川干研2015-206)

陳曉平

R544.1

A

1672-6170(2017)01-0040-04

2016-06-12；

2016-11-15)