乙醛脫氫酶2基因多態性與冠心病嚴重程度的相關性研究

江 玲，李玉茜，劉朝中，劉 沛，王林海，田建偉

全球疾病負擔研究[1]顯示，1990～2015年全球約4.2億心血管病患者，冠心病是頭等殺手，在2015年造成892萬人死亡。冠心病發病機制復雜，由遺傳、環境等因素共同導致，到目前為止，全基因組關聯研究已經鑒定了40多個基因組基因座參與了冠心病的發病機制[2-3]，全基因組關聯研究的引入為冠心病相關易感基因的發現提供了新的機遇[4]，2012年日本全基因組關聯研究顯示乙醛脫氫酶2(aldehyde dehydrogenase 2，ALDH2)突變型與冠心病易感性相關[5]。ALDH2基因位于人類12號染色體，ALDH2基因第12個外顯子的rs671位點單核苷酸多態性，使編碼第504位氨基酸的密碼子改變，鳥嘌呤(G)被腺嘌呤(A)替換，從而谷氨酸被賴氨酸替換(Glu504Lys)，人群中ALDH2存在3種基因型，分為野生型(guanine and guanine，GG)(ALDH2*1/*1)、突變雜合型(guanine and adenine，GA)(ALDH2*1/*2)、突變純合型(adenine and adenine，AA)(ALDH2*2/*2)。目前ALDH2在體內的作用機制尚未完全清楚，ALDH2基因多態性與冠心病發病的關系仍存在爭議。

該研究通過觀察在中國北方漢族人群中ALDH2基因型的分布，明確ALDH2是否為中國北方人群冠心病的遺傳易感基因，并觀察不同冠脈病變血管支數間ALDH2基因型別的分布及GG型和突變型中病變血管的Gensini評分，明確ALDH2基因多態性與冠心病嚴重程度的關系。

1 材料與方法

1.1病例資料本研究共納入2016年5月～2017年5月就診于空軍總醫院心臟中心住院的患者505例，其中男328例，年齡33～89(61.69±11.52)歲；女177例，年齡35～85(64.91±10.79)歲，包括經冠脈造影診斷為單支病變[6]或多支病變的冠心病患者375例，其中穩定型冠心病患者37例，急性冠脈綜合征患者338例，診斷標準符合2016年《急性冠脈綜合征急診快速診療指南》[7]，其余為經冠脈造影排除冠心病的非冠心病患者130例。所有研究對象根據是否確診冠心病分為冠心病組和非冠心病組，并根據冠脈病變支數分為單支病變組和多支病變組。入選病例近期均無嚴重創傷、活動性感染性疾病或嚴重肝腎功能不全、血液性疾病，伴風濕、結締組織病及惡性腫瘤情況，所有研究個體之間無直系親戚關系。所有受試者為出生或長期居住在北京及其附近地區的中國北方漢族人群。

1.2方法

1.2.1血液的留取及生化指標的測定 所有受試者禁食8 h以上，收集次日清晨空腹靜脈血，由檢驗科使用標準實驗室程序進行生物化學指標的測定，并留取靜脈血2 ml，置于EDTA抗凝管中，于-80 ℃冰箱備用行ALDH2基因多態性檢測。

1.2.2基因多態性檢測 主要試劑：血液基因組DNA提取試劑盒、ALDH2基因突變檢測試劑盒(PCR-熒光毛細管電泳法)(北京鑫諾美迪基因檢測技術有限公司)。DNA提取和基因分型檢測：全血基因組DNA由血液基因組DNA提取試劑盒提取，提取DNA用紫外分光光度計測定濃度，樣品無蛋白或RNA污然，光密度260/280=1.8～2.0，光密度260/230≥2.0；DNA含量要求：提取的標本≥50 ng/μl；提取完的DNA立即進行檢測，否則于(-20±5)℃保存。基因組DNA提取完成之后，利用ALDH2基因突變檢測試劑盒進行多態性檢測。

1.2.3問卷調查及定義 詢問受試者關于吸煙、飲酒習慣及有無冠心病家族史等的簡單問卷。吸煙史指吸煙至少1支/d，并且連續吸煙>1年，現在仍在吸煙或入選本試驗時戒煙時間不足1個月。習慣性飲酒定義[8]為每周超過5 d飲酒。病變血管支數定義：左主干病變狹窄≥50%及3條心外膜下冠狀動脈即左前降支、左回旋支、右冠狀動脈狹窄≥75%的病變定義為有意義冠脈病變。大的分支血管對角支、鈍緣支、右室支分別記入左前降支、左回旋支、右冠狀動脈。左主干病變受累狹窄>50%，左冠優勢型時，定義為三支病變，右冠優勢型時，定義為雙支病變；若同一支血管存在多處病變時，狹窄程度按照狹窄最重部位計算，仍視為一支血管病變，僅一只血管受累定義為單支血管病變，兩支及以上血管受累，定義為多支病變[6]。按照冠脈造影檢查結果，采用Gensini積分[9]評價病變血管嚴重程度。

2 結果

2.1兩組一般資料比較表1比較了冠心病組與非冠心病組患者的一般資料。冠心病組患者的年齡、男性比例、吸煙史、高脂血癥、糖尿病患病率及血清三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、纖維蛋白原及腦利鈉肽的血清學水平均顯著高于非冠心病組(P<0.05)，高血壓病史、肥胖、飲酒習慣及總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、脂蛋白a、尿酸、C-反應蛋白、同型半胱氨酸的血清學水平等比較組間差異無統計學意義。

ALDH2基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡。該研究人群中ALDH2的GG型、GA型、AA型所占比例分別為74.2%、23.4%和2.4%，等位基因G和A的基因頻率分別為85.9%和14.1%。

表1 冠心病組與非冠心病組的基本資料比較 [n(%)，M(Q1～Q3)]

表2 ALDH2基因型亞組分析 [n(%)]

表3 冠脈嚴重程度與ALDH2基因型的關系[n(%),M(Q1～Q3)]

2.2ALDH2基因型與冠心病之間的關系比較冠心病組和非冠心病組的ALDH2基因型分布，冠心病組中GG基因型所占比例為73.3%，GA型所占比例為24.3%，AA型所占比例為2.4%；非冠心病組中GG基因型所占比例為76.9%，GA型所占比例為20.8%，AA型所占比例為2.3%。將ALDH2各基因型分為GG型、突變型(GA+AA)，結果提示，兩組間ALDH2基因GG型和突變型的分布差異無統計學意義。

對冠心病的各項傳統危險因素及飲酒習慣進行ALDH2基因型的亞組分析。相關危險因素包括性別、年齡、吸煙史，糖尿病史，高血壓病史、肥胖和血脂異常。各個亞組中ALDH2基因型的分布見表2，結果顯示ALDH2各基因型的分布在各組中均差異無統計學意義。

2.3ALDH2基因型與冠心病嚴重程度之間的關系評估ALDH2多態性與冠狀動脈血管病變嚴重程度之間的可能關系。見表3。通過受累的血管數和Gensini評分來衡量冠脈血管病變嚴重程度。根據受累的血管數分為單支病變組131例，其中GG型、GA型、AA型所占比例分別為77.86%、21.37%、0.76%；多支病變組244例，其中GG型、GA型、AA型所占比例分別為70.90%、、25.82%、3.28%；比較單支病變組、多支病變組與非冠心病組之間ALDH2基因型的分布，結果顯示ALDH2基因型分布在三組間差異無統計學意義；同時對GG型和突變型的所有血管病變進行Gensini評分，比較兩組間Gensini積分，差異無統計學意義。

3 討論

本研究共納入505例中國北方漢族人群，ALDH2基因型的分布在冠心病與非冠心病組間及多組亞組分析中差異均無統計學意義；同時ALDH2基因型的分布與病變血管支數無關，GG型和突變型兩組中病變血管的Gensini評分間差異無統計學意義，提示在中國北方漢族人群中ALDH2基因多態性與冠心病嚴重程度無明顯相關性。

ALDH2是參與酒精代謝產物乙醛解毒的關鍵酶，也參與其他醛類的氧化，不僅具有脫氫酶活性，還具有還原酶和酯酶活性[10]。ALDH2突變型酶活性顯著降低，ALDH2*2/*2基本消除其脫氫酶活性，雜合子約僅有6%[11]。近年來顯示ALDH2可能通過氧化解毒醛類等發揮心肌保護作用，Ebert et al[12]在人體多能干細胞來源的心肌細胞中證實ALDH2*2使活性氧和毒性醛升高，由此誘導細胞周期停滯和活化凋亡信號傳導途徑，特別是在缺血性損傷過程中，使心肌細胞存活減少。

多項薈萃分析[13]表明ALDH2基因G1u504Lys單核苷酸多態可能是冠心病的危險因素。但ALDH2突變存在種族和地區差異性，該基因突變主要發生在東亞地區，文獻報道[14]東亞人群中ALDH2突變率高達30%～50%，歐美人群中突變率相對偏低。Zhao et al[15]在兩組隊列中分別對1 920例和1 536例冠心病患者及匹配的1 920例對照組進行ALDH2基因多態性檢測，觀察ALDH2基因多態性與冠心病的關系，結果顯示在中國南方人群及其亞組非飲酒人群中，ALDH2變異與冠心病相關(OR=1.26,95%CI: 1.07～1.48,P=0.004；OR=1.24, 95%CI: 1.11～1.38,P=0.001)，但在北方人群中無這種關系，同時顯示ALDH2基因多態性與冠心病嚴重程度及結局無關。本研究結果提示在中國北方人群中，ALDH2基因多態性與冠心病及冠心病嚴重程度均無關，與Zhao et al[15]研究結果一致，考慮為ALDH2基因變異存在種族和地區差異性所致，同時，本研究中人群ALDH2突變率相對偏低，為小樣本橫斷面研究，入選對象均為疑診冠心病患者，可能存在選擇偏倚。

近年來推測ALDH2基因可能通過各種機制影響冠心病的發生和發展，如飲酒習慣改變，脂類、糖代謝紊亂，有害醛積累，氧化應激激活等，但其中部分機制仍需要通過進一步的細胞和動物實驗進行驗證。目前，ALDH2在體內的具體作用機制仍不明確，ALDH2基因多態性在基因和環境交互作用所致的冠心病風險中的作用，以及ALDH2與冠心病及其他疾病的關系，故需要較大樣本做更多的研究。

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