BHMT和CBS基因多态性与叶酸治疗HHcy效果的关联性研究

发布时间：2020-03-23 23:55

【摘要】：同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)在机体内的异常升高,会导致高同型半胱氨酸血症(Hyperhomocysteinemia,HHcy)。如今,我国HHcy的患病率显著高于西方国家,并且大量研究发现HHcy与脑卒中、冠心病等心脑血管疾病密切相关,严重危害人类健康,其已经成为了值得人们关注的公共卫生学问题。目前,口服叶酸作为干预HHcy最安全有效的手段,被证实可以显著降低机体血浆Hcy的浓度,对于脑卒中的发生和发展有预防作用。先前的许多调查仅仅报告了叶酸能否降低Hcy的水平,却很少有研究者关注Hcy是否被降至了正常范围。已经发现了很多因素会对人体血浆Hcy的水平产生影响,如年龄、性别、生活习惯、肝肾功能、营养因素以及遗传因素等。在遗传因素中,Hcy代谢酶关键基因的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)则是近些年来研究的热点。本研究将会结合环境因素,分析基因多态性对叶酸干预HHcy效果的作用,探究叶酸治疗效果不达标的原因。目的结合HHcy患者的相关环境因素,探究Hcy代谢通路中甜菜碱同型半胱氨酸甲基转移酶(Betaine-homocysteine methyltransferase,BHMT)和胱硫醚β合成酶(Cystathionine-β-synthase,CBS)的基因多态性对叶酸治疗HHcy效果的影响。方法筛选了2014年7月-12月期间,在河南省郑州市郑州大学第五附属医院神经内科住院,且入院检查血浆Hcy水平高于15μmol/L的HHcy病人作为研究对象,对其进行了为期90天的口服叶酸(5mg/d)干预治疗。在治疗中期(第45天)和治疗末期(第90天)分别进行两次电话随访,并对患者服药依从性进行评估,治疗结束后复查血浆Hcy水平。根据患者治疗后的血浆Hcy水平是否大于15μmol/L,将患者分为干预达标组(Hcy15μmol/L)和干预未达标组(Hcy≥15μmol/L)。通过MassArray平台对BHMT基因rs3733890位点、CBS基因rs2851391和rs706209位点进行基因分型检测,运用基于logistic回归的相加模型和广义多因素降维软件分析基因多态性与环境因素间的交互作用。结果1.干预未达标组患者的基线血浆Hcy水平(24.28±9.72μmol/L)显著高于干预达标组患者(20.17±6.36μmol/L)。经90天叶酸治疗后,干预达标组患者的Hcy下降程度(35.63%)优于干预未达标组(10.16%)。2.吸烟、饮酒、糖尿病、高血压、冠心病和血脂异常对叶酸的治疗效果有显著影响,并且其累积效应会明显升高HHcy患者叶酸干预效果不达标的风险(P0.001)。3.BHMT基因rs3733890位点基因型在两组间的分布存在明显差异(P0.05),携带突变基因型(GA/AA)和突变等位基因(A)的患者,叶酸干预效果不达标的风险升高(OR=1.45,95%CI:1.06~1.97;OR=1.38,95%CI:1.09~1.75);CBS基因rs706209位点基因型在两组间的分布同样有明显差异(P0.05),携带突变基因型(CT/TT)和突变等位基因(T)的患者,叶酸治疗效果不达标的风险显著提升(OR=2.02,95%CI:1.23~3.31;OR=1.27,95%CI:1.01~1.60);CBS基因rs2851391位点的基因型在两个不同治疗结局组间的分布没有表现出统计学差异(P0.05)。4.BHMT基因rs3733890位点的突变基因型(GA/AA)联合吸烟、饮酒、糖尿病、高血压、冠心病和血脂异常,可使叶酸干预效果不达标的风险显著升高(P0.05,RERI0);CBS基因rs706209位点的突变基因型(CT/TT)联合吸烟、饮酒、糖尿病、高血压、冠心病和血脂异常,亦可使叶酸干预效果不达标的风险明显提升(P0.05,RERI0);CBS基因rs2851391位点的多态性未发现与以上环境因素有交互作用。5.BHMT rs3733890、CBS rs2851391和rs706209之间存在着基因-基因交互作用,同时携带这三个位点的HHcy患者有着更高的叶酸干预效果不达标的风险(OR=2.14,95%CI:1.33~3.43)。吸烟、饮酒、糖尿病、高血压、冠心病、血脂异常、rs3733890、rs2851391和rs706209间的基因-环境、多因素交互作用,对HHcy患者的叶酸干预效果有显著影响(OR=23.01,95%CI:12.46~42.51)。结论1.BHMT基因rs3733890位点和CBS基因rs706209位点的基因多态性与叶酸治疗HHcy的效果有明显关联,其突变基因会升高患者叶酸治疗效果不达标的风险。2.BHMT基因rs3733890位点以及CBS基因rs2851391和rs706209位点的基因多态性与吸烟、饮酒、糖尿病、高血压、冠心病和血脂异常间存在着基因-结果基因、基因-环境的交互作用,对HHcy患者经叶酸治疗后的效果有显著影响。
【图文】：

同型半胱氨酸,代谢途径

引言同型半胱氨酸（Homocysteine, Hcy）是一种含硫氨基酸，其作为蛋氨酸在体代谢的中间产物，不参与蛋白质的合成。并且只由通过食物摄取的蛋氨酸转基而来，人体内不能合成[1]。Hcy 在体内有两条代谢去路[2, 3]：1）再甲基途径。途径包括两个部分，一是由五甲基四氢叶酸（5-methyltetrahydrofolate，-MTHF）作为甲基供体，在蛋氨酸合成酶（methionine synthase，MTR）的催化用下，以维生素B12为辅酶，将Hcy再甲基化为蛋氨酸；二是以甜菜碱（betaine）为甲基供体，在甜菜碱同型半胱氨酸甲基转移酶（betaine-homocysteineethyltransferase，BHMT）的催化下，将 Hcy 再甲基化为蛋氨酸。前者可在除细胞外的所有细胞内发生，，而后者则主要发生在肝、肾细胞中。2）转硫化途。其是蛋氨酸代谢的主要途径，Hcy 与丝氨酸在胱硫醚 β 合成酶cystathionine-β-synthase, CBS）在作用下，以维生素 B6 作为辅基，合成胱硫（cystathionine），进而在胱硫醚 γ 裂解酶（cystathionine-γ-lyase）的作用下，解为半胱氨酸（cysteine）与牛磺酸。见图 1。

技术路线图,血样,病历管理系统,基因组

6图 2 技术路线图5 实验室检查.1 基因组 DNA 的提取和定量院检验室在对血液进行检测并上报结果后，调查员筛查血浆 Hcmol/L 的病人，根据在医院病历管理系统中查询的病人信息，找到检者血样，并将剩余的血样运至课题组实验室，对血细胞和血清进于 2ml 的 EP 管中保存，采用北京百泰克生物技术有限公司提供的DNA 提取试剂提取患者的基因组 DNA。具体步骤如下：
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R589

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