痛風患者發病危險因素及IL-1β基因啟動子區rs2853550位點多態性分析

張蓓，瑪依娜·卡哈爾，李瑞，梁美婷，宋睿睿，田婷婷，孫玉萍

新疆醫科大學，新疆烏魯木齊 830011

痛風是終生性疾病，單鈉尿酸鹽(MSU)晶體在關節內的沉積是觸發急性痛風的關鍵。MSU晶體沉積在關節周圍的組織，通過NALP3(NACHT，LRR和PYRIN結構域的蛋白)激活巨噬細胞，進而趨化中性粒細胞，并發生爆發式級聯擴增反應，刺激炎癥炎性信號[1]。NALP3炎性體可識別細胞內的MSU晶體并激活蛋白酶-1，將IL-1β和IL-18前體轉換為活性形式，從而在高尿酸血癥患者誘發痛風的炎癥機制中發揮重要作用，并由此導致一系列關節炎疾病的炎癥反應[2]。IL-1是體內作用最強的炎癥介質之一，參與很多炎癥性疾病的發病過程[3]。IL-1β是IL-1的主要分泌形式,是IL-1家族中行使生物學功能的主要炎性因子[4]。生理條件下IL-1β含量極低，但病理狀態下含量會增加，如痛風、類風濕關節炎、多發性硬化等都與IL-1β的上調密切相關[5-6]。痛風發作的炎性機制目前認為是由于單核/巨噬細胞吞噬了沉積在關節及其周圍組織中的尿酸鹽結晶以后，堿性磷酸酶(NALP3)炎癥體被激活，IL-1β和IL-1R進一步被激活，趨化因子和IL-18等炎癥因子的分泌增加，從而導致痛風炎癥反應[7]。現已發現數種IL-1β基因多態標記，有學者研究發現rs2853550位點多態性與炎癥性疾病易感相關[8]，但在痛風炎癥發生相關報道較少。2019年6—8月，我們對痛風患者發病危險因素及IL-1β基因啟動子區rs2853550位點多態性進行分析，旨在探討IL-1β基因啟動子區rs2853550位點多態性與痛風的關聯性，目的是為痛風的遺傳機制提供科學依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017—2019年新疆醫科大學第一附屬醫院、新疆維吾爾自治區中醫醫院收治的痛風患者314例(觀察組)，均為男性；年齡(47.63±12.04)歲。痛風診斷具備下列臨床、實驗室和X線征象等12項中6項者即可確診，診斷標準：1次以上的急性關節炎發作，炎癥表現在1 d內達到高峰，單關節炎發作，患病關節皮膚呈暗紅色，第一跖關節疼痛或腫脹，單側發作累及第一跖趾關節，單側發作累及跗骨關節，有可疑的痛風石，高尿酸血癥，X線顯示關節非對稱性腫脹，X線攝片示骨皮質下囊腫不伴有質侵蝕，關節炎癥發作期間關節液微生物培養陰性。排除標準：可導致核酸代謝亢進的血液疾病，細胞破壞或增長加速的疾病如紅細胞增多癥、骨髓異常增生癥、多發性骨髓瘤、急慢性溶血性貧血、白血病、淋巴瘤，各種癌腫放療或化療后，腎臟非痛風性結石，腎衰，其他腎臟疾病，近期服用雙氫克尿賽、吡嗪酰胺類等可促進尿酸排泄的藥物。另選同期健康體檢者507例(對照組)，均為男性，年齡(46.14±13.24)歲。本研究所納入研究對象均知情同意并簽署同意書，且經醫院倫理委員會批準。

1.2 研究方法 按照自行設計的調查問卷進行現場流行病學調查，了解調查對象的家族史、疾病史、生活和飲食習慣等，同時采用年標準方法檢測身高、體質量、BMI、腰圍、臀圍、腰臀比(WHR)、收縮壓和舒張壓等一般健康指標。采集研究對象空腹靜脈血4 mL，其中2 mL不加抗凝劑，并于2 h內分離血清，用7600全自動生化分析儀及配套試劑(日立公司)檢測血尿酸(SUA)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、血糖(GLU)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)等生化指標。

1.3 IL-1β基因啟動子區rs2853550位點多態性分析方法 采用北京百泰克生物工程有限公司用Thermo Scientific King Fisher Duo全自動核酸提取儀(磁珠法)提取DNA樣品，并用紫外分光光度計檢測DNA質量，取吸光度(A260/280 nm)值在1.5～2.0，濃度>50 ng/μL的DNA樣品用于后續實驗。參考GenBank中IL-1β基因序列，用Primer Premier5.0軟件設計引物，并送上海天昊公司合成。采用上海天昊生物科技有限公司的SNPscanTM分型試劑盒進行PCR反應，反應參數：96 ℃預變性2 min；95 ℃、20 s,63 ℃、40 s,72 ℃、90 s，共9個循環；95 ℃、20 s,56 ℃、40 s,72 ℃、90 s，共25個循環；68 ℃、60 s，4 ℃取出。將擴增產物十倍稀釋，各自添加1 μL以及0.5 μL的Liz500 SIZE STANDARD，與8.5 μL Hi-Di混合均勻，ABI3730XL測序儀檢測95 ℃、5 min變性混合液。使用Gene Mapper4.1軟件處理測序所得結果，并進行統計分析。

2 結果

2.1 痛風發病單因素分析結果 觀察組BMI(26.69±3.33)kg/m2、WHR 0.94±0.06、SUA(508.57±118.14)μmol/L、舒張壓(71.16±11.58)mmHg、血糖PBG(5.80±1.82)mmol/L、TG(1.95±1.33)mmol/L、Cr(92.57±28.57)μmol/L、規律運動44例(14.01%)、肥胖89例(28.34%)、高血壓220例(70.06%)、糖尿病91例(28.98%)、高甘油三酯血癥96例(30.57%)、低密度脂蛋白血癥90例(28.66%)，對照組分比為(24.88±2.88)kg/m2、0.91±0.05、(338.44±49.8)μmol/L、(76.18±9.58)mmHg、(5.31±1.15)mmol/L、(1.66±1.14)mmol/L、(85.86±12.34)μmol/L、207例(40.83%)、72例(14.20%)、209例(41.14%)、53例(10.43%)、85例(16.77%)、11例(2.17%)，兩組比較，P均<0.05。

觀察組收縮壓(125.37±13.76)mmHg、TC(4.59±1.09)mmol/L、BUN(5.46±2.04)mmol/L、吸煙116例(36.94%)、飲酒118例(37.58%)、高膽固醇血癥19例(6.05%)，對照組分別為(124.65±13.64)mmHg、(4.65±0.89)mmol/L、(5.21±1.44)mmol/L、217例(42.81%)、217例(42.81%)、11例(2.17%)，兩組比較，P均>0.05。

2.2 痛風發病多因素分析結果 痛風發病多因素分析結果見表1，由表1可知，高血壓、糖尿病、高甘油三酯血癥、低密度脂蛋白血癥、肥胖、規律運動的偏回歸系數差異均有統計學意義(P均<0.05)，但IL-1β基因rs2853550位點不同基因型的偏回歸系數差異并無統計學意義；患有高血壓、糖尿病、低密度脂蛋白血癥患者罹患痛風的危險較大，而規律運動使罹患痛風的危險降低。

表1 痛風發病多因素分析結果

2.3 痛風患者IL-1β基因啟動子區rs2853550位點多態性分析結果 觀察組AA型1例(0.32%)、GA型52例(16.56%)、GG型261例(83.12%)、GG+GA型313例(99.86%)，rs2853550位點基因型頻率攜帶GA和GG基因型的人群發生痛風的危險分別是攜帶AA基因型的7.12倍(OR值0.91～55.93)和8.50倍(OR值1.11～65.39)，加合模型分析發現攜帶GG+AA基因型的人群罹患痛風的危險性是攜帶AA基因型的20.98倍(OR值2.72～161.60)。對照組分別為13例(2.56%)、95例(18.74%)、399例(78.70%)、494例(97.44%)，組內各基因型比較，P均>0.05。

3 討論

痛風是一種復雜性、終生性疾病，病情發展全過程可以分為四期，高尿酸血癥期患者無痛風的臨床癥狀，僅表現為SUA升高，痛風早期表現為急性痛風性關節炎，痛風中期形成慢性痛風性關節炎，而痛風晚期患者尿酸性腎病及腎結石有所發展，腎功能明顯減退，可出現氮質血癥及尿毒癥。痛風發病主要機制與嘌呤代謝紊亂導致的高尿酸血癥有關。本研究發現，觀察組除舒張壓低于對照組，其余指標均高于對照組，這與范鵬凱等[9]的研究一致。近年研究發現，痛風患者常伴肥胖、超重、動脈粥樣硬化、冠心病、糖耐量異常、高血壓、血脂代謝紊亂等。因此多數學者認為，痛風與肥胖、高脂血癥、高血壓、高血糖、動脈粥樣硬化等疾病的發生有密切的相關[10-11]。本研究發現，觀察組肥胖、高血壓、糖尿病、高甘油三酯血癥、低密度脂蛋白血癥患病率均高于對照組，這與其他學者[9-10]研究一致，推測可能與體內的氧化、過氧化損傷血管內皮、平滑肌細胞增殖引起血管的長期慢性炎癥有關[12]。其中罹患低密度脂蛋白血癥患者發生痛風的可能性是非低密度脂蛋白患者的16倍，是引起痛風的危險因素，與朱剛等[13]報道一致，可能是與尿酸鹽直接作用于血管內皮并激發其增生，由高尿酸血癥加重動脈粥樣硬化，誘發低密度脂蛋白分泌并沉積于血管內皮有關。同時異常的血脂代謝產生的酮體會升高SUA，伴隨游離脂肪酸產生的副產物可降低SUA的排泄，從而是人體SUA升高，繼而加速胰島素β細胞破壞，加重糖尿病[14]。肥胖則可能引起胰島素抵抗，致使內源性尿酸和外源性尿酸合成增加，增加痛風的風險。本研究還發現，規律運動可降低痛風發病的風險，與2016年《中國痛風診療指南》[15]中建議改變生活方式，增加規律運動有助于痛風的預防和治療相吻合。

痛風表現出明顯的遺傳特征，其發病和很多主效和微效基因有關，且受到環境因素的影響[16-17]。MSU晶體在關節內的沉積是觸發急性痛風的關鍵，MSU晶體沉積在關節周圍的組織，并通過NALP3(NACHT、LRR和PYRIN結構域的蛋白)激活巨噬細胞，進而趨化中性粒細胞，并發生爆發式級聯擴增反應，刺激炎癥炎性信號，NALP3炎性體可識別細胞內的MSU晶體并激活蛋白酶-1，將IL-1β和IL-18前體轉換為活性形式，從而在高尿酸血癥患者誘發痛風的炎癥機制中發揮重要的作用。并由此而導致了一系列關節炎疾病的炎癥反應[18]。所以作為人體作用最強的炎癥介質之一的IL-1和IL-1β，其與痛風的發病過程都密切相關。研究[19]表明，IL-1β是痛風炎癥發生的驅動因素，在各種關節炎中起主要作用，其與炎癥反應起始階段之間的關系也已非常清晰。本研究顯示，rs2853550位點基因型頻率攜帶GA和GG基因型的人群發生痛風的危險分別是攜帶AA基因型的7.12倍和8.50倍，加合模型分析發現攜帶GG+AA基因型的人群罹患痛風的危險性是攜帶AA基因型的20.98倍，推測攜帶該基因位點GG+GA基因型的人罹患痛風的危險增加。rs2853550位點位點的AA基因型為痛風的保護性因素，能降低痛風的發病風險。

總之，痛風的發病與糖尿病、高血壓、高血脂密切相關，規律運動使罹患痛風幾率降低；IL-1β基因啟動子區rs2853550位點的基因突變可能與痛風發病有關，攜帶GG+GA基因型的人群罹患痛風的風險增加。