代謝綜合征患者白細胞介素-6受體基因多態性與腦梗死的相關性分析

葛利娜 黃小亞 黃向東 韓麗雅 茅新蕾 林彩丹

代謝綜合征是以多種代謝性危險因素聚集為特征的臨床癥候群，主要包括中心性肥胖、高血糖、胰島素抵抗、高血壓和血脂異常等[1]。研究表明,代謝綜合征人群腦梗死的發病率及病死率均較非代謝綜合征人群顯著增加[2]。白細胞介素-6（IL-6）已被證實與腦梗死及代謝綜合征的發生、發展密切相關[3-4]，其生物活性是通過白細胞介素-6受體（interleukin-6 receptor，IL-6R）介導的。已有研究發現IL-6R基因外顯子9區rs8192284位點單核苷酸多態性與代謝綜合征及冠心病的發生密切相關[5-6]。鑒于腦梗死和冠心病的發病機制存在同源性，本研究擬通過檢測代謝綜合征患者IL-6R基因rs8192284位點的單核苷酸多態性，探討其與腦梗死的相關性，現將研究結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2015年1月至2018年1月我院神經內科住院的代謝綜合征合并急性腦梗死患者328例，其中男 187例，女 141 例，年齡 33～88（65.81±11.13）歲。對照組為同期在我院體檢中心體檢的不伴腦梗死的單純代謝綜合征患者331例，男193例，女138例，年齡35～86（64.87±11.06）歲。納入標準：首次發作急性腦梗死，發病至入院時間≤7d；中國浙江地區漢族人群，彼此間無血緣關系；患者或其法定監護人知情同意。代謝綜合征采用2004年中華醫學會糖尿病學分會建議的診斷標準：（1）超重和（或）肥胖：體重指數（body mass index，BMI）≥25kg/m2；（2）高血糖：空腹血糖（fasting blood glucose，FPG）≥6.1mmol/L和（或）負荷后 2h血糖（2 hour postprandial blood glucose，2-hPG）≥7.8mmol/L，和（或）已確診為糖尿病并治療者；（3）高血壓：收縮壓/舒張壓≥140/90mmHg，和（或）已確診為高血壓并治療者；（4）血脂紊亂：空腹血甘油三酯（TG）≥1.7mmol/L，和（或）空腹血高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoproteincholesterol，HDL-C）＜0.9 mmol/L（男）或＜1.0 mmol/L（女）。具備以上4項組成成分中的3項或全部者可確診為代謝綜合征。急性腦梗死采用中華醫學會神經病學分會腦血管病學組修訂的《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》中的急性腦梗死的診斷標準。排除標準：合并感染性疾病、嚴重心、肺、肝、腎疾病，惡性腫瘤、血液系統疾、自身免疫性疾病或過敏體質患者；妊娠及哺乳期婦女；臨床資料不全、不能配合相關檢查者；血標本質量不合格者。兩組患者性別、年齡比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 一般資料收集與檢測 記錄兩組患者的相關病史，如高血壓、糖尿病、高脂血癥、煙酒史等，測量兩組患者身高、體重、收縮壓、舒張壓等，計算BMI。于入院第2天測定患者靜脈血FPG、2-hPG、TG、HDL-C、肝腎功能等指標。對于新出現血糖異常的患者，于10d后復測血糖排除應激性血糖升高。

1.2.2 基因型測定 （1）DNA提取：抽取兩組患者空腹靜脈血4ml，利用上海生物工程技術服務公司生產的Ezup柱式血液基因組DNA抽提試劑盒對樣品進行DNA提取。（2）PCR擴增DNA：IL-6R基因rs8192284位點擴增引物設計由上海生物工程技術服務公司合成，上游引物 5′-TGGCAGAGCTGTTTCATTTTC-3′，下游引物5'-CATTGTCTCCTGCAGCACCT-3′。PCR擴增體系：IL-6R基因rs8192284位點模板DNA 2μ（l30ng/μl），上下游引物各 2μl，10mmol/L dNTP，10 ×Buffer 5μl，25mmol/L MgCl 2 25μl，約 30ng的基因組 DNA 和 5μ/μl Taq聚合酶 0.5ml，補雙蒸水至 50μl。PCR 擴增條件：95°C 預變性 5min、94°C 變性 30s、60°C 退火 30s、72°C 延伸40s，共36個循環，之后72°C延伸5 min。再由瓊脂糖凝膠電泳儀（FR-980A，上海復日科技有限公司）檢測結果。（3）測序：PCR產物委托上海生物工程技術服務公司應用Sanger測序法對IL-6R基因rs8192284位點單核苷酸多態性進行基因分型檢測。比較兩組患者IL-6R基因rs8192284位點基因型分布及等位基因頻率，以及兩組患者在3種遺傳模型下該位點基因型分布。

1.3 統計學處理 采用SPSS 20.0統計軟件，符合正態分布的計量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以百分率表示，組間比較采用χ2檢驗。對兩組患者IL-6R基因rs8192284位點基因型分布及等位基因頻率進行分析比較時，以A/A表示野生基因型、C/C表示突變基因型、A/C表示雜合基因型構建3種常見的遺傳模型進行遺傳關聯分析,即加性模型（C/C比A/A）、顯性模型[（A/C或C/C）比A/A]、隱性模型[C/C比（A/C或A/A）]。應用單因素logistic回歸模型分析IL-6R基因rs8192284位點單核苷酸多態性與代謝綜合征合并腦梗死的相關性，進一步調整年齡、性別、高血壓病、糖尿病、高脂血癥、吸煙史、飲酒史等多因素后，采用多因素logistic回歸模型分析兩者相關性。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者一般臨床資料比較 見表1。

由表1可見，代謝綜合征伴腦梗死組高血壓病史比例、FPG水平顯著高于單純代謝綜合征組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。兩組患者收縮壓、舒張壓、糖尿病史、高脂血癥、TG水平、BMI、HDL-C水平、吸煙史比例、飲酒史比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

2.2 兩組患者IL-6R基因rs8192284位點基因型分布和等位基因頻率比較 見表2。

表1 兩組患者一般臨床資料比較

由表2可見，兩組患者IL-6R基因rs8192284位點A/A、A/C、C/C 3種基因型分布比較差異有統計學意義（P＜0.05）。代謝綜合征伴腦梗死組C等位基因頻率低于單純代謝綜合征組，而A等位基因頻率高于單純代謝綜合征組，兩組比較差異有統計學意義（P＜0.05）。

表2 兩組患者IL-6R基因rs8192284位點基因型和等位基因頻率比較

2.3 兩組患者在3種遺傳模型下IL-6R基因rs8192284位點基因型分布比較 見表3。

由表3可見，在加性模型中，IL-6R基因rs8192284位點C/C基因型較A/A基因型患者發生腦梗死風險減少；顯性模型顯示，A/C或C/C基因型患者，發生腦梗死風險明顯小于A/A基因型患者；隱性模型顯示，C/C基因型患者發生腦梗死風險明顯小于A/A或A/C基因型患者，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。為控制其它危險因素的混雜作用，經年齡、性別、高血壓病、糖尿病、高脂血癥、吸煙史、飲酒史等多因素調整后的多因素logistic回歸模型分析發現近似結果。

表3 兩組患者在3種遺傳模型下IL-6R基因rs8192284位點基因型分布比較

3 討論

腦梗死作為腦血管病中最常見類型，具有發病率高、致殘/死率高、復發率高的特點。代謝綜合征是公認腦梗死的危險因素，合并代謝綜合征顯著增加腦梗死后并發癥、影響患者預后[2]。目前認為，腦梗死及代謝綜合征均屬于多基因復雜疾病，遺傳因素在腦梗死的發生、發展過程中起重大作用[7]。闡明代謝綜合征合并腦梗死的相關基因乃至找到關鍵基因，可從分子水平對發病機制有進一步的認識，為代謝綜合征合并腦梗死高危患者提供較好的預測指標。

全基因組檢查發現，IL-6R基因位于與代謝綜合征緊密連鎖的染色體區域lq21。IL-6R基因單核苷酸多態性位點首先在韓國人群中進行了篩查和報道，隨后在Pima印第安人、非裔美國人、日本人和丹麥白人等多種族中進行了關聯研究[8-12]。IL-6R基因rs8192284位點的單核苷酸多態性被證實在上述人群中普遍存在，且與代謝綜合征的發生及其組分密切相關。在Pima印第安人及地中海區域人群中，該位點多態性與肥胖相關[9-10]；而在美國白人和丹麥白人中則與肥胖無關而與2型糖尿病相關[11-12]。此外，在地中海區域人群中，該位點A等位基因攜帶者代謝綜合征發生率顯著升高[10]。國內研究認為，在北京人群中，IL-6R基因rs8192284位點多態性與代謝綜合征、BMI相關[5]；但在廣州人群中則與肥胖不相關而與血糖和代謝綜合征相關[13]。

本研究通過病例-對照方法，對所有樣本進行單因素logistic回歸分析發現，在加性模型和隱性模型下，IL-6R基因rs8192284位點C/C基因型均與降低代謝綜合征人群腦梗死風險具有相關性；在顯性模型下，A/C或C/C基因型與降低腦梗死風險具有相關性；經多種危險因素校正后的多因素logistic回歸模型分析發現該相關性仍存在。結果提示，在代謝綜合征人群中，IL-6R基因rs8192284位點單核苷酸多態性與腦梗死相關聯，攜帶C等位基因可降低該人群腦梗死發生率。

IL-6R分為膜連接IL-6R（menbrane bound IL-6R，mIL-6R）和可溶性 IL-6R（soluble IL-6R，sIL-6R）。sIL-6R部分由mIL-6R的胞外部分經溶蛋白裂解生成，而該溶蛋白裂解部位正好在Gln357/Asp358結合部位的穿膜區,第358位的點突變即rs8192284位點的A/C非同義變異，使得該位點發生氨基酸替代，從而影響以溶蛋白裂解的形式產生的sIL-6R。C等位基因攜帶者與非C等位基因攜帶者比較，可使經溶蛋白裂解產生的sIL-6R的減少，進而降低IL-6通過sIL-6R的信號轉導。另外，對IL-6R基因單倍體分析發現，其對血清C反應蛋白、纖維蛋白原、IL-6等炎癥因子水平均有調節作用[14]。因此IL-6R基因rs8192284位點C等位基因攜帶者還可能通過降低其他依賴IL-6R發揮生物學作用的細胞因子的信號轉導來降低代謝綜合征人群對腦梗死的易感性，但其具體作用機制還需進一步研究。

由于基因的單核苷酸多態性影響在不同種族、不同環境人群的差異性，在IL-6信號轉導的各個環節亦可能存在種族特異性多態性，且腦梗死及代謝綜合征均是多基因及環境因素聯合作用的病因復雜疾病，本研究是否真實反映了IL-6R基因多態性與代謝綜合征合并腦梗死的相關關系，仍需在其他人群和更大樣本中進一步證實。