IL-17基因多态性和环境因素与冠心病易感性的相关性研究

发布时间：2018-09-11 09:54

【摘要】：[背景和目的]冠心病(coronary heart disease,CAD)又称冠状动脉粥样硬化性心脏病,是由于冠状动脉血管发生粥样硬化病变而造成的血管管腔的狭窄或阻塞、造成心肌缺血、缺氧、坏死而引起的心脏疾病。冠心病的定位范畴还可能包括了炎症、栓塞等导致的血管腔狭窄等情况。目前WHO将冠心病分为5类：无症状心肌缺血、心绞痛、心肌梗死、缺血性心力衰竭和猝死。在临床上常把冠心病分为稳定型冠心病和急性冠状动脉综合征。冠心病是西方国家导致死亡疾病中最主要的原因之一。动脉粥样硬化在冠状动脉、大脑和外周血管中具有不同的临床表现,例如：心肌梗死、卒中和心血管源性死亡等。在过去的几十年时间内,人们对于心血管疾病的病理生理过程的认识已经有了较大发展,人们了解到动脉粥样硬化过程中炎症和炎症过程是最主要的因素。此外,一些亚临床炎症状态,例如：糖尿病患者、类风湿性关节炎也被认为是心血管疾病发病的较强危险因素。CAD具有较高的发病率和死亡率,给人群健康带来严重影响并导致沉重的社会和经济负担。CAD的发病机制目前尚未完全阐明,研究显示包括环境、基因和其它因素都与其发生、发展密切相关。在工业化国家中,CAD仍然是最重要的致死性疾病之一。美国在2010年每6个死亡病例中就有1例是由于CAD引起的。在英国,冠心病带来的疾病负担也是巨大的,2012年,冠心病是英国女性死亡原因的首位(28%),而对于男性而言肿瘤则是最主要的死亡原因(32%)。同时,冠心病造成的死亡情况在英国国内的分布也不一致,死亡率最高的地区是苏格兰和英格兰的北部。据英格兰的国家健康服务中心的数据显示,2012-2013年,冠心病产生的各项经济费用高达6.8亿欧元,给整个经济社会造成了沉重的负担。在中国,冠心病的流行病分布则具有自身的特点,主要表现为冠心病的发病和死亡在不同地区之间分布不一致,呈现北方地区发病较高、南方地区发病较低的特征；同时男性比女性具有更高的冠心病发病和死亡水平,城市发病高于农村。随着人们生活水平的日益提高,冠心病的发病率也呈逐年上升的趋势,已经成为严重影响人群生命健康的主要问题。冠心病的发病机制较为复杂,涉及许多危险因素的相互作用。传统的危险因素,如：吸烟、高血压、糖尿病、高血脂等已经被研究清楚,近年来的研究发现,一些冠心病患者具有与传统危险因素不同的患病风险因素,因此,对冠心病的发病危险因素重新和全面的认识具有十分重要的意义和作用。不同的个体之间对环境因素的反应存在差异,而这些差异主要是由遗传因素所决定。单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)即是在不同个体间导致对疾病不同易感性的重要原因之一。IL-17A和IL-17F是重要的促炎细胞因子,并且在多种细胞中都有表达。IL-17A和IL-17F可以诱导多种细胞因子的表达,包括了肿瘤坏死因子α、白细胞介素-1、白细胞介素-6、白细胞介素-18、粒-巨噬细胞集落、趋化因子、抗菌肽、成纤维细胞的核因子kB,并且能够促进组织的浸润和组织破坏。IL-17A和IL-17F的单核苷酸多态性能够影响DNA序列的改变,包括了单核苷酸碱基的缺失、插入或被替代,而多数的碱基存在CC碱基位上面。基因突变可以发生在基因组的任何位点,包括了基因的外显子、内含子、启动子区、增强子和两个基因的间隔区,因而单核苷酸多态性对人类的易感性是从各个方面起作用。对于一些流行病学中的研究结论,例如：年龄、超重或是肥胖以及一些社会心理因素与冠心病发病风险之间的相关性具有不确定性的结论。这些研究结果的不一致性可能反应了流行病学设计时的样本的选择、偏倚的问题、研究对象个体的差异、以及暴露因素在不同国家或地区之间的差异等因素。因此,在不同的分布地区开展冠心病的发病风险相关因素的研究,对于该地区的冠心病的预防和治疗等方面具有十分重要的指导性作用。本研究采用病例-对照研究方法,探讨冠心病的发病的环境危险因素,以及从分子水平探讨IL-17A(rs2275913和rs3819025)和IL-17F (rs3748067)基因多态性与冠心病易感性的关系,以及基因和环境因素之间的交互作用,从而为冠心病发病的综合防治提供科学依据。[材料与方法]本研究采用病例-对照方法开展冠心病发病相关危险因素的分析。共纳入本院收治的冠心病患者446例作为研究对象,并于同一时期选择我院健康体检中心进行体检的健康人群454例作为对照。采用自行设计的冠心病危险因素调查表,收集和整理病例组和对照组的一般资料,包括年龄、性别、文化程度等,以及两组研究对象的病史资料,饮食习惯等资料；同时采集研究对象的血液样本进行血清脂质水平的检测。抽取每个调查对象的外周静脉血5ml,采用乙二胺四乙酸二钾(EDTA-K2)进行抗凝处理,置于-20℃低温冰箱中保存待测。将EDTA-K2抗凝采血管采集的调查对象外周静脉血5ml取出,按照血液基因组提取试剂盒的操作步骤进行血液样本基因组的提取。L-17A(rs2275913和rs3819025)和IL-17F (rs3748067)基因多态性的检测采用polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP)法进行。IL-17 rs2275913, r3819025和rs3748067三个位点的等位基因的扩增产物分别用BstENI限制内切酶,MaelI艮制内切酶和XagI限制内切酶进行酶切反应。酶切反应结束后,将产物取5μl酶切产物与1μl溴酚兰上样缓冲液进行混匀用于初步分析,置于3%的琼脂糖凝胶上进行电泳,并且在紫外光下观察酶切产物条带。将录入Epidata的数据导出为SPSS软件可用格式,采用SPSS 19.0(version 19.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)进行统计分析,所有的统计检验均为双侧检验,检验水准取α为0.05。采用单因素和多因素非条件logistic回归分析环境危险因素以及IL-17A rs2275913, r3819025和IL-17F rs3748067与冠心病的易感性的相关关系。[结果]1.一般资料的比较分析：病例组与对照组在性别、居住地、体重指数(BMI)、罹患糖尿病病史、锻炼情况、血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、吸烟和饮酒状况、奶类及其制品、水果类和咖啡因的摄入量两组差异均有统计学意义。2.单因素logistic回归分析结果显示：在一般资料的分析结果中,性别OR=2.30,95%CI为1.71-3.10；年龄OR=1.79,95%CI为1.36-2.36；居住地1.39,95%CI为1.06-1.83；BMI指数3.72,95%CI为2.80-4.95；腰臀比5.32,95%CI为3.94-7.19；糖尿病发病风险的OR=2.10,95%CI为1.51-2.93；高血压为2.47,95%CI为1.78-3.44；锻炼情况则为冠心病发病风险的保护因素；TC对于冠心病的发病风险OR=1.01,95%CI为1.01-1.02；TG为1.03,95%CI为1.02-1.04；LDL-C为1.01,95%CI为1.01-1.02；HDL-C则为保护性因素；吸烟对于冠心病的发病风险OR=1.90,95%CI为1.46-2.48；奶类及其制品以及水果的摄入对于冠心病发现来说均为保护性因素,二者的OR分别为0.49 (95%CI 0.24-0.97),0.44 (95%CI 0.22-0.87)和0.40(95%C10.25-0.66),咖啡因的摄入对于冠心病发病则为危险因素,OR=2.26,95%CI为1.47-3.47。3.多因素logistic回归分析结果：多因素分析结果与单因素分析结果类似,但性别与单因素分析结果相反,表现为女性发病OR=0.44,95%CI为0.30-0.65；年龄OR=I.94,95%CI为1.34-2.81；BMI指数为4.45,95%CI为3.07-6.46；腰臀比4.87,95%CI为3.35-7.10；糖尿病发病风险OR=2.08,95%CI为1.32-3.28；高血压为1.70,95%CI为1.14-2.54；TC为1.02,95%CI为1.01-1.02；TG为1.04,95%CI为1.03-1.05；LDL-C为1.02,95%CI为1.01-1.02；HDL-C为保护因素,OR=0.89,95%CI为0.86-0.92；吸烟的患病风险为1.90,95%CI为1.46-2.48；吸烟年限1.88,95%CI为1.07-3.28；饮酒年限OR=2.10,95%CI为1.05-4.21；咖啡因摄入为2.61,95%CI为1.47-4.63；水果和谷类的摄入为保护因素,OR值分别是0.29(95%CI为0.15-0.58),0.46(95%CI为0.25-0.86)。4.IL-17rs2275913 (χ2=2.08, P=0.149)和r3819025 (χ2=0.03, P=0.863)在病例组中的分布符合Hardy-Weinberg平衡定律,但IL-17 rs3748067(χ2=35.40, P0.001)不符合Hardy-Weinberg平衡定律。在对照组中,IL-17 rs2275913(χ2=4.19,P=0.041),r3819025 (χ2=5.65, P=0.017)和rs3748067 (χ2=12.52, P=0.001)基因频率分布不符合Hardy-Weinberg平衡定律。5.携带IL-17 rs2275913基因的GG,GA和AA基因型分别有181(40.58%),200(44.84%)和65(14.57%)例,在对照组中,携带IL-17 rs2275913基因的GG,GA和AA基因型分别有210(46.26%),208(45.81%)和36(7.93%)例。病例组和对照组IL-17 rs2275913基因的GG,GA和AA基因型分布差异有统计学意义(χ2=10.564,P=0.005)。6.在单因素回归分析发现,在co-dominant模型中,携带IL-17rs2275913GA和AA基因型的个体与携带GG基因型的个体相比,患冠心病的发病风险分别增加了1.878倍和2.095倍,相应的OR(95%CI)位1.878(1.196-2.948)和2.095(1.332-3.296)倍。在recessive模型中,携带AA基因型的个体与携带GG+GA基因型的个体相比,患冠心病的发病风险增加1.981倍,相应的OR(95%CI)为1.260(0.968-1.641)倍。但IL-17 r3819025和rs3748067基因多态性与冠心病的发病风险无相关关系。7.多因素回归分析发现,携带IL-17 rs2275913基因的AA基因型和GA基因型的个体与携带GG型的基因型的个体相比,患冠心病的发病风险显著性的增加2.286倍和2.133倍,相应的调整后的OR(95%CI)位2.286(1.275-4.100)和2.133(1.197-3.799)。在recessive模型中,携带IL-17 rs2275913 AA基因型的个体与携带GG+GA基因型相比,患冠心病的发病风险增加了2.204倍,相应的OR (95%CI)为2.204(1.270-3.826)。但IL-17 r3819025和rs3748067基因多态性在co-dominant, dominant和recessive模型中不能增加冠心病的发病风险。8.研究发现IL-17 rs2275913基因多态性与高血压家族史有相关关系,Spearman相关系数为0.075,相应的P值为0.025。[结论]本研究中冠心病的发病风险与既往的各种危险因素之间的相关性研究结论具有一致性,患者的年龄、性别、病史、体力活动、吸烟与饮酒、超重与肥胖以及日常饮食等因素均与冠心病的发病有相关关系。LI-17 rs2275913基因多态性能够增加冠心病的发病风险。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R541.4

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