ABCG2、PDZK1、SLC22A12 基因交互效應與烏魯木齊市漢族男性高尿酸血癥的關聯性研究

李珍珍，陳昱名，劉 璐，何 爽，夏依代·圖爾蓀，苗 蕾

（1.新疆醫科大學公共衛生學院， 新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆醫科大學第一附屬醫院， 新疆 烏魯木齊 830000）

尿酸作為人體嘌呤代謝終極產物之一，如果產生過多或代謝異常，都可能引發高尿酸血癥（hyperuricemia，HUA）［1］。近年來隨著生活水平的不斷提升，全國各地區患病率均呈現明顯上升趨勢。調查表明其患病率由13.4%已逐步升高至16.4%［2，3］，已經和糖尿病一樣，是目前常見的代謝性疾病之一［4］。目前，高尿酸血癥的發病機制尚不明確，除常見的外在因素（飲酒、疲勞、應激等）外，還包括遺傳因素［5］。痛風的關鍵生化前提和主要的風險因素就是高尿酸血癥。當體內血尿酸水平逐漸升高，高尿酸血癥的病情不斷加重，致痛風的發病率會持續增高［6］。全球高尿酸血癥患病率沿海地區明顯高于其他地區，各地區的患病情況略有不同，但均以男性為主［7］。

近年來研究表明，尿酸轉運蛋白的基因多態性與人類血清中尿酸濃度密切相關［8］。ABCG2 作為ATP 結合蛋白，在人體的正常細胞如腸道、肝臟、乳腺小葉、腎小管及某些腫瘤組織中都有一定的表達。ABCG2 對維持人體正常新陳代謝起著重要作用，同時也是尿酸外排轉運蛋白的一種，其rs2231142 位點突變可致使ABCG2 轉運尿酸的功能降低53%［9］，國外一些研究發現此位點的突變與高尿酸血癥發生密切相關。PDZK1 是一種骨架蛋白，在機體內各類細胞（如肝臟、腎臟、消化道等）的細胞核及細胞膜上均有表現，PDZK1 的結構域可以調控各種尿酸轉運蛋白的亞細胞位置，從而影響尿酸的代謝。部分研究表明rs12129861 位點突變與高尿酸血癥的發生存在相關性［10-12］。SLC22A12 是尿酸鹽陰離子轉運蛋白，主要作用于尿酸鹽的重吸收功能，研究發現SLC22A12的rs505802 基因位點與高尿酸血癥存在一定關聯性。 目前關于ABCG2、PDZK1、SIC22A12基因交互作用與高尿酸血癥的報道較少，且新疆地區無文獻報道。本文研 究ABCG2基 因rs2231142 位 點、PDZK1基 因rs12129861 位 點、SLC22A12基 因rs505802 位 點 與高尿酸血癥的相關性，為烏魯木齊市漢族男性高尿酸血癥的基因篩查提供依據，同時也為我國不同地區的高尿酸血癥遺傳研究提供一定的理論支撐。

1 對象與方法

1.1 研究對象

在2018～2020 年間，對新疆醫科大學第一附屬醫院和新疆醫科大學附屬中醫院對體檢的漢族男性高尿酸血癥患者進行了研究，共選取了334 例作為高尿酸血癥組。同期于該院體檢中心體檢的健康漢族男性488 例作為對照組。在這些病例中，患者符合我國對高尿酸血癥的診斷標準：即男性血尿酸濃度達到或超過417 μmol/L（7.0 mg/mL）。每個對象相互間不存在親屬關系，并且在新疆有固定住所。同時排除了伴有嚴重惡性腫瘤、血液疾病病變、肝腎功能不全及其他因素影響尿酸含量水平的患者（如近期使用降尿酸藥物的患者、甲狀腺功能減退癥患者、白血病患者等）。本研究均征得了各位患者的書面同意，并由新疆醫科大學第一附屬醫院倫理委員會批準通過，倫理審批號：20140304-137。

1.2 方法

1.2.1 DNA 提取 研究對象在禁食12 h，于清晨取空腹靜脈血5 mL，其中2 mL 放入肝素抗凝管中，使用Thermo 賽默飛 King Duo 全自動磁珠核酸提取儀，按說明書操作提取DNA，并使用電泳法（瓊脂糖凝膠電泳）進行濃度檢測。剩余3 mL 進行一般生化檢驗，測定項目含有甘油三脂（TG）、總膽固醇（TC）、尿 素 氮（CREA）、肌 酐（SCr）、空 腹 血 糖（GLU）等常規生化項目。

1.2.2 基因多態性檢測 首先根據NCBI 數據庫中ABCG2、PDZK1、SLC22A12基 因 序 列，使 用 引 物設計軟件（Primer3.0）進行設計，并采用Blast 分析驗證。擴增引物交由上海天昊生物科技有限公司進行合成。然后經變性、退火、伸長等步驟循環34 次，68 ℃靜置延伸10 min，4 ℃終止。最后由上海天昊生物科技有限公司采用多重SNP 分型技術，對rs2231142、rs12129861、rs505802 位點進行基因分型檢測。

1.3 統計學處理

在SPSS26.0 軟件中進行數據處理，進行差異性的分析（使用t檢驗和非參數檢驗）。對于計數資料的比較，采用的是卡方檢驗或者Fisher 確切概率法，3 種不同基因型位點之間用LSD 組間比較。采用Logistic 回歸分析法分析高尿酸血癥發病風險因素和高尿酸血癥易感性的影響因素，運用多元線性回歸分析各基因型及一般資料與尿酸水平的相關性，若P＜0.05，則認為差異具有統計學意義。使用GMDR 軟件進行基因位點與位點間交互作用。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況

高尿酸血癥組與對照組一般臨床資料比較見表1。高尿酸血癥組和對照組在年齡、膽固醇、血糖、收縮壓上差異無統計學意義（P＞0.05），但高尿酸血癥和對照組在體質量、CREA、SCr、SUA、TG、HDL-C、LDL-C、DBP 等有統計學意義（P＜0.05）。

表1 高尿酸血癥組與對照組一般資料對比（±s）Tab 1 Comparison of general data between hyperuricemia group and control group（±s）

表1 高尿酸血癥組與對照組一般資料對比（±s）Tab 1 Comparison of general data between hyperuricemia group and control group（±s）

注：a 表示t 檢驗，b 表示Z 檢驗。

指標年齡（歲）BMI（kg/m2）CREA(μmol/L)SCr(mmol/L)SUA(μmol/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)GLU(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)SBP(mmHg)DBP(mmHg)對照組（n=488）45.99±12.99 24.98±2.99 5.13±1.27 85.25（78.27,92.20）高尿酸血癥組（n=334）45.93±14.85 26.73±3.40 5.69±2.04 88.13（79.11,99.06）P 0.949＜0.001＜0.001 0.001＜0.001 0.115＜0.001 0.088＜0.001 0.003 0.263＜0.001 352.80（306.68,382.26）4.66±0.88 1.39（0.98,2.09）5.09（4.84,5.49）1.34±0.25 2.61±0.72 124.49±12.91 76.18±9.35 474.60（448.85,524.94）4.78±1.13 2.06（1.40,3.02）5.19（4.78,5.77）1.24±0.31 2.79±0.89 125.55±13.71 79.22±9.75 t/z 0.064a-7.808a-4.415a-3.451b 23.838b-1.580a 8.605b-1.704b 5.131a-3.011a-1.120a-4.507a

2.2 Hardy-Weinberg 平衡性檢驗

兩 組 受 試 者ABCG2、PDZK1 和SLC22A12 基因多態性分布頻率經檢驗均符合Hardy-Weinberg平衡（P＞0.05），具有群體意義。

2.3 基因型在病例組與對照組的分布特征

rs2231142 位 點（ABCG2基 因）多 態 性 和rs12129861 位點（PDZK1 基因）不同分組的分布特征，見表3。

表3 rs2231142（ABCG2 基因）和rs12129861（PDZK1 基因）在病例對照中基因型及等位基因分布情況［n（%）］Tab 3 The genotype and allele distribution of ABCG2 gene rs2231142 and PDZK1 gene rs12129861 in case-control cases［n（%）］

表4 rs2231142（ABCG2 基因）多態性、rs12129861（PDZK1 基因）多態性與高尿酸血癥的關聯［n（%）］Tab 4 Association of ABCG2 gene rs2231142 polymorphism， PDZK1 gene rs12129861 polymorphism and hyperuricemia ［n（%）］

2.4 不同位點多態性和與高尿酸血癥的關聯性分析

2.4.1ABCG2基 因rs2231142 位 點 多 態 性 和PDZK1基因rs12129861 位點多態性和與高尿酸血癥的關聯分析 兩組受試者ABCG2、PDZK1基因多態性分布頻率經檢驗符合Hardy-Weinberg 平衡（P＞0.05），具有群體意義，見表5。在高尿酸血癥組中，基因型GT、TT 以及聯合基因型的發生頻率都明顯比對照組高（P＜0.05），TT 基因型患者高尿酸血癥發病風險是對照組的2.213 倍［95%CI（1.389，3.525），P＜0.05］，GT 基因型患者高尿酸血癥 發 病 風 險 是 對 照 組 的1.664 倍［95%CI（1.234，2.244），P＜0.05］，GT+TT 基因型患者高尿酸血癥發 病 風 險 是 對 照 組 的1.767 倍［95%CI（1.332，2.343），P＜0.05］。在高尿酸血癥組中，帶有突變等位基因的基因型GA、AA 以及聯合的基因型發生頻率都小于對照組（P＜0.05），rs12129861 基因位點AA 基因型患者高尿酸血癥發病風險是對照組的0.380 倍（95%CI（0.160，0.902），P＜0.05］，GA 基因型患者高尿酸血癥發病風險是對照組的0.684 倍［95%CI（0.506，0.924），P＜0.05］，GA+AA 基因型患者高尿酸血癥發病風險是對照組的0.649 倍［95%CI（0.484，0.810），P＜0.05］。

表5 SLC22A12 基因rs505802 位點多態性與高尿酸血癥的關聯［n（%）］Tab 5 Association of SLC22A12 gene rs505802 locus polymorphism with hyperuricemia ［n（%）］

2.4.2SLC22A12基因rs505802 位點多態性和與高尿酸血癥的關聯分析 在檢驗兩組受試者的SLC22A12 基因多態性分布頻率時，結果表明它們符合Hardy-Weinberg 平衡原理，這一結果具有統計學上的群體意義。進一步對比分析高尿酸血癥組與對照組在rs505802 位點的基因型及等位基因頻率分布，未發現顯著性差異（P＞0.05）。，尚不能說明這個位點對高尿酸血癥的發生產生作用。見表5。

2.5 危險因素分析

把是否患有高尿酸血癥為因變量，將基因型（以啞變量形式引入模型）、BMI、收縮壓、舒張壓（DBP）、尿素氮（CREA）、肌酐（SCr）、空腹血糖、總膽固醇、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）引入模型。通過二元 Logistic 回歸分析結果顯示：在納入模型的9 個自變量（或預測因素）中BMI、尿素氮、甘油三酯、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、舒張壓、肌酐、ABCG2rs2231142 位點基因型和PDZK1rs12129861 位點基因型，這9 個變量都有統計學意義（表6）。BMI 每增加1 kg/m2，高尿酸血癥的發病率提高8.8%；尿素氮每增加1 μmol/L，高尿酸血癥的發病率提高28.3%；肌酐每增加1 mmol/L，高尿酸血癥的發病率提高1.7%；甘油三脂每增加1 mmol/L，高尿酸血癥的發病率提高51.9%；高密度脂蛋白每增加1 mmol/L，患高尿酸血癥的危險減少85%；低密度脂蛋白每增加1 mmol/L，高尿酸血癥的發病率提高49%；舒張壓每增加1 mmHg，高尿酸血癥的發病率提高3.1%；ABCG2 rs2231142 位點GT 和TT 基因型攜帶者高尿酸血癥的發病率是野生型攜帶者的1.727 倍和2.593 倍，見表6。

2.6 尿酸水平影響因素分析

在進行以尿酸水平作為因變量的多元線性回歸分析中，我們納入了基因型（以啞變量形式）、顯性模型、隱性模型、年齡、、BMI、收縮壓、舒張壓、尿素氮、肌酐、空腹血糖、總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等引入模型。結果顯示，進入回歸模型的自變量有年齡、BMI、尿素氮、空腹血糖、甘油三酯、總膽固醇，低密度脂蛋白、舒張壓、PDZK1 rs12129861 位點基因型、ABCG2 rs2231142位點基因型等，其調整R2=0.285，對方程進行檢驗，F=24.385，P＜0.001，表明差異具有統計學意義。見表7。

表7 尿酸影響因素的多元線性回歸Tab 7 Multiple linear regression of uric acid influencing factors

2.7 病例組與對照組各SNP 位點間交互作用分析

以rs2231142 位點（ABCG2基因）、rs12129861位點（PDZK1基因）和rs505802 位點（SLC22A12基因）為變量，是否患高尿酸血癥為結局變量，同時調整年齡、BMI、舒張壓為協變量對模型的干擾，考察基因多態性高階交互作用對高尿酸血癥的影響。通過使用GMDR 交互分析軟件對rs2231142 位點與rs12129861、rs505802 這3 個位點的交互作用進行研究，發現這3 個位點的交互作用與高尿酸血癥之間的關系具有統計學上的顯著性差異（P＜0.05），這表明這3 個位點的交互作用與高尿酸血癥的發生和發展之間存在一定聯系。見表8。

表8 烏魯木齊市漢族男性高尿酸血癥組與對照組各SNP 位點交互分析Tab 8 Analysis of interaction between SNP sites in males of Xinjiang Uygur Han Nationality with hyperuricemia and control group.

3 討論

高尿酸血癥是環境、遺傳等因素綜合作用的疾病，高尿酸血癥的病因主要有以下兩方面［13］：首先，過量攝入高嘌呤食物（海帶、海鮮、肉湯、動物內臟、菠菜等）會提高患高尿酸血癥的風險，此外，全基因關聯分析結果揭示了ABCG2、SLC22A12、PDZK1、UMOD、PRPS等基因在不同位點多態性與高尿酸血癥存在關聯［14］。本研究主要探討了rs2231142 位 點（ABCG2基 因）、rs12129861 位 點（PDZK1基因）、rs505802 位點（SLC22A12基因）與高尿酸血癥的關聯性。ABCG2基因是尿酸外排和轉運蛋白的主要表達基因，在腎小管頂膜和腸道中均有體現［15］。有部分研究指出，ABCG2 轉運蛋白與 體 內 血 尿 酸 水 平 有 顯 著 的 相 關 性［16，17］，同 時，ABCG2基因的突變對高尿酸血癥進展影響超過其他風險因素［18］。位于1q21 的PDZK1基因能夠編碼PDZK1 蛋白是骨架蛋白的一種，Kolz 等［8］學者的研究發現，PDZK1的rs12129861、rs1171614、rs1471633與血尿酸含量水平存在關聯。SLC22A12基因是人體尿酸鹽轉運體（簡稱URAT1）的編碼基因，URAT1 是位于上皮細胞的重要轉運體，主要負責將細胞內累積的陰離子與尿酸進行交換，促進尿酸的重吸收［20］。因此SLC22A12基因多態性與尿酸水平可能存在關聯關系。

本研究結果顯示：兩組的BMI、收縮壓、舒張壓、TG、尿素氮和SCr 的差異有統計學意義。在高尿酸血癥患者中，ABCG2基因的rs2231142 位點GT、TT 以及聯合基因型的發病率明顯高于對照組。研究發現，TT 和GT 基因型的患者高尿酸血癥的發病風險較對照組更高，從而說明GT 和TT 基因型則增加了高尿酸血癥的患病風險。這項研究發現，在高尿酸血癥組中，PDZK1基因帶有突變等位基因的基因型GA、AA 以及聯合的基因型發生頻率均低于對照組，rs12129861 基因位點AA、GA 基因型患高尿酸血癥發病風險比對照組的低，由此表明GA、AA 基因型可能具有保護作用，降低高尿酸血癥的發病風險。一項關于日本人群的研究表明，rs12129861 位點與高尿酸血癥之間存在著重要的關聯［19］，與本研究中PDZK1 同尿酸水平變化存在關聯性的結論一致。用GMDR 交互分析軟件對這3 個位點交互作用進行分析的結果同樣發現這3 個位點的交互作用對高尿酸血癥的發生有影響。根據本研究數據，對比高尿酸血癥組與對照組在rs505802位點的基因型及等位基因頻率分布上，并未發現統計學上的顯著差異。因此，還不能確定這個位點是否對高尿酸血癥的發生產生影響。張翻弟等［21］研究表明回族男性高尿酸血癥患者中SLC22A12基因rs559946 位點基因型頻率與對照組差異具有統計學意義。可能的原因有：本研究選取的人群為新疆烏魯木齊漢族男性，其生活方式與遺傳基因可能存在差異，國內文獻目前也未發現rs505802 位點對高尿酸血癥有顯著影響。

綜上所述，尿酸在體內的代謝過程十分復雜，應結合多種原因全面分析，高尿酸血癥的遺傳因素機制比較復雜，至今尚不清楚。本研究探討的ABCG2基因和PDZK1基因的基因位點與烏魯木齊市漢族男性高尿酸血癥的發生具有一定關聯性，這為高尿酸血癥的早期篩查工作提供了理論依據。雖然本文明確了兩個基因位點與高尿酸血癥的關聯關系，但考慮到樣本量、基因地域多樣性等因素，結果可能存在一定偏差。此外，考慮到高尿酸血癥是多個基因遺傳及環境相互作用的結果，其發病機制以及各遺傳基因型之間的關聯關系等仍需更多的實驗研究來完善。

所有作者聲明不存在利益沖突關系。