多因子降維法分析MTHFR C677T基因多態(tài)性-Hcy交互作用對高血壓合并冠心病的影響

張明超, 汪 娟, 魯大勝, 楊凌飛

(皖南醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科, 安徽 蕪湖 241000)

高血壓是冠心病發(fā)病重要誘因,證據(jù)顯示,高血壓與冠心病呈正相關關系,兩者同時存在可加劇病情進展,增加病死風險,早期鑒別診斷顯得尤為重要[1-3]。同型半胱氨酸(Hcy)是蛋氨酸和半胱氨酸代謝期間中間產(chǎn)物,其可通過促冠脈內(nèi)皮細胞程序性死亡,加快動脈粥樣硬化進程,已被證實是冠心病發(fā)病獨立預測因子[4]。亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)是Hcy代謝關鍵酶,其C677T位點基因突變可引起Hcy代謝障礙,降低血管彈性,致機體呈高凝狀態(tài),同時促進血管平滑肌增殖,增加膽固醇生成量,加劇動脈粥樣硬化進程[5]。但有學者表明并未發(fā)現(xiàn)MTHFRC677T基因多態(tài)性與高血壓合并冠心病相關性[6]。基于上述爭議,本研究采用多因子降維法(GMDR)分析MTHFR C677T基因多態(tài)性-Hcy交互作用,構(gòu)建最優(yōu)基因交互模型,指導高血壓合并冠心病診治。現(xiàn)報道如下：

1 資料與方法

1.1臨床資料：選取2021年3月至2022年10月皖南醫(yī)學院第二附醫(yī)院心內(nèi)科收治的150例高血壓患者作為研究對象,根據(jù)冠脈造影結(jié)果分為單純高血壓組(n=51)、高血壓合并冠心病組(n=99)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準。納入標準：符合高血壓診斷標準,且病情呈中重度;符合冠心病診斷標準,結(jié)合冠脈造影結(jié)果證實冠心病;患者家屬知曉并簽署同意書。排除標準：繼發(fā)性高血壓;嚴重肝腎不全;凝血障礙;近3個月服用維生素B12、葉酸等影響Hcy藥物;妊娠期或哺乳期女性。

1.2方 法

1.2.1一般臨床資料采集：住院期間通過病史采集及體格檢查獲取兩組患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(Body mass index,BMI)、高血壓病程、SBP、DBP、吸煙史、飲酒史、糖尿病史等。

1.2.2Hcy、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)檢測方法：入院當天或次日,采集患者空腹狀態(tài)下外周靜脈血,送至我院檢驗科行Hcy及血脂檢測。

1.2.3MTHFR C677T基因多態(tài)性檢測方法：住院期間,采集患者外周靜脈血,送至我院藥劑科,運用熒光染色原位雜交分析技術對樣本進行MTHFR C677T基因多態(tài)性檢測。

1.2.4冠脈造影檢查：住院期間,對于懷疑合并冠心病的患者行冠脈造影檢查,冠脈造影由我院心內(nèi)科冠脈介入團隊醫(yī)生完成。

2 結(jié) 果

2.1兩組一般資料、Hcy：兩組高血壓病程、Hcy、LDL-C比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組臨床資料 Hcy對比

2.2MTHFR C677T基因多態(tài)性的Hardy-Weinberg遺傳平衡：納入研究的150例受試者,MTHFR C677T基因共檢出CC型、CT型、TT型3種基因型,兩組各基因型頻率實測值與理論值比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。

表2 MTHFR C677T基因多態(tài)性的Hardy-Weinberg遺傳平衡n(%)

2.3兩組MTHFR C677T基因型及C、T等位基因分布：兩組MTHFR C677T基因型-TT、等位基因比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組MTHFR C677T基因型及C T等位基因分布n(%)

2.4高血壓合并冠心病影響因素的Logistic回歸方程分析：以高血壓是否合并冠心病為因變量,將表1和表3中P<0.05指標為因變量納入Logistic回歸方程,結(jié)果顯示高血壓病程、Hcy、LDL-C、MTHFR C677T基因型-TT及等位基因T是高血壓合并冠心病影響因素(P<0.05),見表4。

表4 高血壓合并冠心病影響因素的Logistic回歸方程分析結(jié)果

2.5MTHFR C677T基因多態(tài)性與Hcy交互作用的GMDR分析：MTHFR C677T基因檢測全部檢出的樣本為高血壓合并冠心病組99例,單純高血壓組51例,因此GMDR模型共納入150例。GMDR結(jié)果顯示,MTHFR C677T基因型-TT與Hcy交互模型為高血壓合并冠心病風險的最優(yōu)模型,其交叉檢驗一致性為10/10,檢驗準確度為75.00%,符合檢驗值為0.011,見表5。

表5 MTHFR C677T基因多態(tài)性與Hcy交互作用的GMDR分析

3 討 論

全國心血管病人達2.9億,其中高血壓約占2.7億,若未采取有效治療措施,極易引起心力衰竭、心律失常[7]。當前關于高血壓合并冠心病的傳統(tǒng)危險因素涉及高血壓病程、血脂異常、吸煙、年齡等,其中高血壓病程、LDL-C異常在本研究中得到論證[8-9]。究其原因在于,隨著病程延長,血壓愈發(fā)升高,可加重動脈內(nèi)皮損傷,促進冠狀動脈粥樣硬化形成,最終導致冠心病。LDL-C高表達提示冠狀動脈粥樣硬化斑塊形成,冠心病發(fā)生風險增加。然而受限于患者異質(zhì)性、樣本量小等因素,兩組間吸煙、年齡等比較并未發(fā)現(xiàn)差異,有待后續(xù)更加深入研究。

MTHFR基因以C677T基因型位點突變最常見,該基因型由C向T突變可降低MTHFR酶活性。以往研究發(fā)現(xiàn),MTHFRC677T基因型-TT在其他種族人群分布頻率為10%～12%,但在中國高血壓人群中高達25%[10]。研究表明MTHFRC677T>T突變顯著增加冠心病發(fā)病風險[11]。研究表明,冠心病和高血壓患者擁有更高的TT突變基因攜帶率,且TT突變基因攜帶患者Hcy、主要心血管事件發(fā)生率明顯高于CC、CT突變基因攜帶者[12]。本研究數(shù)據(jù)顯示,高血壓合并冠心病組MTHFRC677T基因型-TT基因攜帶率明顯高于單純高血壓組,與上述研究觀點相近。在此基礎上,筆者還發(fā)現(xiàn)MTHFRC677T基因型-TT是高血壓合并冠心病獨立危險因素,重點監(jiān)測MTHFRC677T基因型-TT突變基因攜帶的高血壓人群對冠心病早期識別及防治具有顯著現(xiàn)實意義。MTHFRC677T基因突變可抑制甲硫氨酸循環(huán)一碳單位生成,降低酶活性,增加血中Hcy含量,促進血壓升高、冠心病生成。國內(nèi)外研究均證實,Hcy高表達可誘發(fā)血壓升高,Hcy表達增加5μmoL/L,女性DBP和SBP分別增加0.7、1.2mmHg,男性分別增加0.5、0.7mmHg[13]。Hcy高表達可阻礙內(nèi)皮細胞生成,損傷內(nèi)皮,誘發(fā)高血壓。相關研究發(fā)現(xiàn),高血壓與Hcy高表達在冠心病發(fā)病期間具有協(xié)同效應。高Hcy可抑制一氧化氮生成,破壞血管內(nèi)皮細胞功能;還可合成過量過氧化氫和氧衍生自由基,改變血管內(nèi)皮細胞骨架,加快LDL氧化,增加血管閉塞風險,引起動脈粥樣硬化;還可介導炎癥細胞合成過量細胞因子,促進動脈粥樣硬化,增加冠心病發(fā)生風險。

Logistic回歸模型目的在于分析主效應,在分析高階交互作用時存在局限性,因每個基因含多個SNP位點,Logistic回歸模型會產(chǎn)生較多參數(shù),需較大樣本含量才能滿足統(tǒng)計的檢驗效能,而實際情況中樣本含量相對較少,存在一定矛盾性。GMDR屬檢測和建模上位性的統(tǒng)計工具,其中因子即交互作用研究中變量,維即研究中多因子組合個數(shù),根據(jù)疾病易感性分類方式建模,并將研究中多個因子看成一個多因子組合,有助于提高統(tǒng)計能力,降低假陽性發(fā)生率,克服共線性問題。目前鮮見利用GMDR分析MTHFR C677T基因多態(tài)性-Hcy交互作用在高血壓合并冠心病中研究報道,本研究擬對此展開討論分析法,發(fā)現(xiàn)MTHFR C677T基因-TT與Hcy交互模型為高血壓合并冠心病風險的最優(yōu)模型,交叉一致性為10/10,該結(jié)果提示MTHFR C677T基因-TT、Hcy高表達同時存在時,冠心病發(fā)生風險較高。究其原因在于,MTHFR C677T基因突變可降低酶活性,升高血中Hcy水平,協(xié)同影響冠脈內(nèi)皮功能,導致冠心病發(fā)生發(fā)展。需注意的是,MTHFR C677T基因多態(tài)性并非僅與Hcy存在交互作用,可能涉及季節(jié)、飲食習慣、職業(yè)、社會經(jīng)濟地位、體育鍛煉等環(huán)境因素,本研究中并未將其納入,可能會導致一誤差及統(tǒng)計學偏倚,有待后續(xù)論證。

綜上,MTHFR C677T基因多態(tài)性、Hcy是高血壓合并冠心病獨立危險因素,兩者間交互作用可能增加冠心病發(fā)生風險,應引起臨床重視。