PPARG与AGTR1基因多态性与原发性高血压的关联性和交互作用研究

发布时间：2020-04-16 19:02

【摘要】：高血压是心血管疾病、肾脏疾病和脑卒中的独立危险因素,全球每年940万人死于高血压并发症,2002年中国居民营养与健康状况调查表明,中国≥18岁人群高血压患病率已高达18.8%,以此估计目前全国患病人数达2.7亿多。本次研究采用病例对照研究方法,从以下三个部分分别探讨PPARG与AGTR1基因单核苷酸多态性及其和吸烟、饮酒、BMI、超重肥胖、腰围、腹型肥胖、尿酸水平和高尿酸血症的交互作用与原发性高血压的关系。第一部分:PPARG基因多态性与原发性高血压的关联分析;PPARG基因的单核苷酸多态性间可能存在的基因-基因与基因-环境交互作用对原发性高血压的影响。第二部分:AGTR1基因多态性与原发性高血压的关联分析;AGTR1基因的单核苷酸多态性间可能存在的基因-基因与基因-环境交互作用对原发性高血压的影响。第三部分:在多个模型中PPARG与AGTR1之间基因-基因交互作用与原发性高血压的关联研究。第一部分研究目的本研究通过PPARG基因遗传变异与原发性高血压的分子流行病研究探讨PPARG基因与原发性高血压的关系,以及PPARG基因的单核苷酸多态性间可能存在的基因-基因与基因-环境交互作用对原发性高血压的影响。材料和方法本次研究采用病例对照方法,通过流行病学整群抽样方法对调查对象进行研究。调查对象是一个来自于中国江苏省苏州市的社区人群。根据《中国高血压防治指南》(2005版),血压三次测量,收缩压(systolic blood pressure,SBP)≥140 mm Hg和/或舒张压(diastolic blood pressure,DBP)≥90 mm Hg,或自我报告高血压史并且正在实施降压药物等方式干预治疗者,被纳入高血压病例组,其中的男性患者比例不低于30%,病例组共618例。排除继发性高血压患者。病例的排除标准:血压三次测量,SBP140mm Hg并DBP90mm Hg;或SBP≥140mm Hg和或DBP≥90mm Hg但确实因为其他原因所引起的继发性血压升高者。973例来自于相同的目标研究人群的年龄(5岁-)、性别相匹配的血压正常者(SBP140 mm Hg并DBP90 mm Hg),并且排除报告有严重的心肺脑肾疾病、肿瘤等疾病史者被纳入对照组。对1591名研究对象进行了PPARG基因7个tag SNPs检测。SNPs的分型采用Taqman荧光探针法进行检测。采用R软件的SNPAssoc程序包,基于广义线性模型分析PPARG基因tag SNPs与高血压的单关联。采用基于模型的多因子降维法(Model-based Multifactor Dimensionality Reduction,MB-MDR)进行基因-基因交互作用的分析。采用Haplo.score分析PPARG1基因单体型与高血压的关联。通过Haplo.glm分析PPARG基因单体型与吸烟、饮酒、BMI、超重肥胖(单纯性肥胖)、腰围、腹型肥胖、尿酸和高尿酸血症的交互作用对于高血压的影响。结果PPARG基因遗传变异与高血压关联分析结果显示,校正年龄、性别、吸烟、饮酒、血糖(FBG)、体质指数(BMI)、TC、TG、LDL-C、HDL-C等混杂因素后,rs3856806的相加模型与原发性高血压有统计学意义的关联,OR值(95%CI)为0.83(0.70-0.99),P值为0.033;rs3856806的显性模型与原发性高血压有统计学关联,OR值(95%CI)C/C:C/T-T/T为1:0.79(0.63-0.98),P值为0.029;rs13433696的相加模型与原发性高血压有统计学意义的关联,OR值(95%CI)为0.83(0.71-0.97),P值为0.020;rs13433696的显性模型与原发性高血压有统计学关联,OR值(95%CI)G/G:G/A-G/G为1:0.78(0.63-0.97),P值为0.027;rs9817428的相加模型与原发性高血压有统计学意义的关联,OR值(95%CI)为1.17(1-1.36),P值为0.047;rs9817428的显性模型与原发性高血压有统计学关联,OR值(95%CI)A/A:A/C-C/C为1:1.28(1.01-1.62),P值为0.037。进一步分层分析发现,在≥55岁人群中,以及分别在男性和女性人群中rs13433696基因型之间的差异与原发性高血压有统计学意义,突变可能起到保护作用;在≥55岁人群中、非饮酒人群中、女性人群中及非吸烟人群中rs9817428基因型之间的差异与原发性高血压有统计学意义,突变可能起到危险作用。PPARG基因的tag SNPs之间存在广泛的基因-基因交互作用,通过对各阶模型的Wmax值进行置换检验,2阶和4阶最佳基因-基因交互作用模型对原发性高血压有显著影响(P=0.007,0.049)。PPARG的G-C单体型与原发性高血压呈现正向关联(Score=2.10,P=0.04)。将年龄、性别、饮酒、FBG、BMI、TC、TG、LDL-C、HDL-C作为协变量纳入回归模型显示,PPARG的G-A单体型与吸烟的交互作用对原发性高血压有显著影响(P=0.009)。结论PPARG基因rs3856806、rs13433696和rs9817428均与原发性高血压存在关联,各tag SNPs之间存在较广泛的基因-基因交互作用,分层分析结果提示可能存在较广泛的基因-环境交互作用,进一步基因-环境交互作用显示PPARG的G-A单体型与吸烟对原发性高血压存在交互作用。第二部分研究目的本研究通过AGTR1基因遗传变异与原发性高血压的分子流行病研究探讨AGTR1基因变异与原发性高血压的关系,以及AGTR1基因的单核苷酸多态性间可能存在的基因-基因与基因-环境交互作用对原发性高血压的影响。材料和方法本研究采用病例对照研究方法,通过流行病学整群抽样方法对调查对象进行研究。调查对象是一个来自于中国江苏省苏州市的社区人群。根据《中国高血压防治指南》(2005版),血压三次测量,收缩压(systolic blood pressure,SBP)≥140 mm Hg和/或舒张压(diastolic blood pressure,DBP)≥90 mm Hg,或自我报告高血压史并且正在实施降压药物等方式干预治疗者,被纳入高血压病例组,其中的男性患者比例不低于30%,病例组共618例。排除继发性高血压患者。病例的排除标准:血压三次测量,SBP140mm Hg并DBP90mm Hg;或SBP≥140mm Hg和或DBP≥90mm Hg但确实因为其他原因所引起的继发性血压升高者。973例来自于相同的目标研究人群的年龄(5岁-)、性别相匹配的血压正常者(SBP140 mm Hg并DBP90 mm Hg),并且排除报告有严重的心肺脑肾疾病、肿瘤等疾病史者被纳入对照组。对1591名研究对象进行了AGTR1基因5个tag SNPs检测。SNPs的分型采用Taqman荧光探针法进行检测。采用R软件的SNPAssoc程序包,基于广义线性模型分析AGTR1基因tag SNPs与高血压的单关联。采用基于模型的多因子降维法(Model-based Multifactor Dimensionality Reduction,MB-MDR)进行基因-基因交互作用的分析。采用Haplo.score分析AGTR1基因单体型与高血压的关联。通过Haplo.glm分析AGTR1基因单体型与吸烟、饮酒、BMI、超重肥胖(单纯性肥胖)、腰围、腹型肥胖、尿酸和高尿酸血症的交互作用对于高血压的的影响。结果AGTR1基因遗传变异与高血压关联分析结果显示,校正年龄、性别、吸烟、饮酒、血糖(FBG)、体质指数(BMI)、TC、TG、LDL-C、HDL-C等混杂因素后,各位点相加模型和显性模型均与原发性高血压无显著关联。rs2933249的共显性模型与原发性高血压有统计学意义的关联,OR值(95%CI)C/C:C/T:T/T为1:0.82(0.63-1.07):3.24(1.43-7.31),P值为0.003;rs2933249的隐性模型与原发性高血压有统计学关联,OR值(95%CI)C/C-C/T:T/T为1:3.38(1.5-7.62),P值为0.002;进一步分层分析未发现遗传变异与原发性高血压有统计学意义的关联。AGTR1基因的tag SNPs之间存在广泛的基因-基因交互作用,通过对各阶模型的Wmax值进行置换检验,2阶最佳基因-基因交互作用模型对原发性高血压有显著影响(P=0.034)。单体型分析未见AGTR1位点存在与原发性高血压相关的单体型。协变量纳入回归模型后显示,C-C单体型与吸烟、饮酒、腰围、尿酸水平、高尿酸血症的交互作用对原发性高血压有显著影响(P=0.047,0.001,0.001,0.001,0.001)。结论AGTR1基因各位点相加模型和显性模型均与原发性高血压无显著关联,然而各tag SNPs之间存在较广泛的基因-环境交互作用,基因-环境交互作用显示AGTR1的C-C单体型与吸烟、饮酒、腰围、尿酸水平、高尿酸血症的交互作用对原发性高血压有显著影响。第三部分研究目的在第一部分和第二部分基础上,进一步探讨PPARG基因与AGTR1基因共12个tag SNP之间的基因-基因交互作用,以及这两个基因中的4个阳性关联位点对原发性高血压是否存在交互作用,这两个基因中的8个单关联研究未显示显著意义的基因位点之间是否存在交互作用。材料和方法在第一部分探讨PPARG和AGTR1基因各自的基因-基因交互作用的基础上,为了探讨两种基因之间多种可能的基因-基因交互作用,我们将对以下三种模型采用MB-MDR进行基因-基因交互作用的分析方法进行分析:Model1:包括PPARG、AGTR1基因全部的tag SNPs之间的基因-基因交互作用,校正混杂因素吸烟年龄、性别、吸烟、饮酒、血糖(FBG)、体质指数(BMI)、TC、TG、LDL-C、HDL-C等。Model2:包括PPARG、AGTR1基因单关联分析显示阳性关联的4个位点rs3856806,rs13433696,rs9817428和rs2933249之间的基因-基因交互作用,校正混杂因素吸烟年龄、性别、吸烟、饮酒、血糖(FBG)、体质指数(BMI)、TC、TG、LDL-C、HDL-C等。Model3:包括PPARG、AGTR1基因单关联分析未显示显著意义的8个位点rs12631819,rss2920502,rs1175543,rs2972164,rs2638360,rs1492100,rs5182和rs275646之间的基因-基因交互作用,校正混杂因素吸烟年龄、性别、吸烟、饮酒、血糖(FBG)、体质指数(BMI)、TC、TG、LDL-C、HDL-C等。结果PPARG基因与AGTR1基因的12个tag SNPs之间存在广泛的基因基因交互作用,通过对各阶的Wmax值进行置换检验,2-10阶最佳基因-基因交互作用模型对原发性高血压有显著影响(P0.05)。PPARG基因与AGTR1基因的4个单关联研究阳性关联位点之间存在广泛的基因基因交互作用,通过对各阶的Wmax值进行置换检验,2-3阶最佳基因-基因交互作用模型对原发性高血压有显著影响(P0.05)。PPARG基因与AGTR1基因的8个单关联研究未显示显著意义的基因位点之间存在交互作用,通过对各阶的Wmax值进行置换检验,2阶,5阶最佳基因-基因交互作用模型对原发性高血压有显著影响(P0.05)。结论PPARG基因与AGTR1基因可能对原发性高血压的影响存在广泛的基因-基因交互作用,并且两个基因的4个阳性关联位点之间存在交互作用对原发性高血压有显著影响,8个单关联研究未显示显著意义的基因位点之间也发现存在交互作用对原发性高血压有显著影响。
【图文】：

DNA提取,步骤,连锁不平衡

图 1 DNA 提取步骤DNA 纯度和浓度测定紫外分光光度法（核酸蛋白分析仪 Thermo NanoDrop 2000）确定 D 260/280 比值）和浓度（OD260）。）SNP 位点的选择连锁不平衡原理，以及结合生物信息学功能预测方法选择 PPARG 苷酸多态性（tagSNPs），设计 TaqMan 探针以完成研究对象的基因的研究方法是预测法筛选多态性位点。具体步骤如下：通过国际千人基因组计划的中国北京汉族（ CHB ）人群基因型rowser.1000genomes.org/index.html）帮助，根据连锁不平衡（LD）ew 软件筛选最小等位基因频率（MAF）≥0.05 并且 r2≥0.8 的 tagSN用功能候选策略，，借助筛选 SNP 的软件（FASTSNP，http://genepu.tw/variowatch/main.do）来寻找基因上游 5kb 至下游 2kb 范围内有

基因,连锁不平衡,原发性高血压,基因多态性

PPARG 与 AGTR1 基因多态性与原发性高血压的关联性表 7 PPARG 基因 tagSNPs 连锁不平衡SNP2 D'rs3856806 0.423rs9817428 1rs12631819 1rs13433696 1rs1175543 0.007rs3856806 1rs12631819 1rs13433696 1rs1175543 0.641rs3856806 0.808rs13433696 0.758rs1175543 0.519rs3856806 0.633rs1175543 0.743rs3856806 0.799rs3856806 0.644
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R544.11

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