几种基因多态性与血脂异常和缺血性心脑血管病的关联研究

发布时间：2020-07-22 18:46

【摘要】：第一部分VEGFA基因多态性与血脂异常及缺血性心脑血管疾病的关联研究背景:近年来我国以动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)为病理基础的缺血性心、脑血管病的发病率和死亡率都居高不下。血脂代谢异常是AS的独立危险因素,积极控制、干预血脂水平对于AS疾病的防治有着重大意义。体内脂质代谢受遗传、环境以及遗传-环境因素相互作用的影响,而且这种遗传变异通常具有种族/民族特异性和多效性。此前有体外实验和动物模型研究证实了血管内皮生长因子A(Vascular endothelial growth factor A,VEGFA)基因与血脂水平以及动脉粥样硬化的发展过程关系密切,而大规模的全基因组关联研究(Genome-wide association study,GWAS)研究也证明了在人体中VEGFA基因多态性位点与血脂水平、冠状动脉粥样硬化性心血管疾病(Coronary atherosclerosis heart disease,CHD)和缺血性脑卒中(Ischemic stroke,IS)的发病风险有关联。但是,这些关联研究大多在欧美人群中进行且结果不甚一致,据我们所知在广西地区尚未见有相关的报道。目的:本研究探讨VEGFA rs3025039、rs10434和rs3025053单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)对广西汉族和毛南族人群血脂水平的影响;以及VEGFA基因SNPs与CHD和IS发病风险的关系。方法:应用聚合酶链反应(PCR)-限制性片段长度多态性(RFLP)方法对VEGFA rs3025039、rs10434和rs3025053 SNPs进行基因分型并应用琼脂糖凝胶电泳法成像检测,对基因分型结果的验证使用PCR产物直接测序方法。所有的实验对象均进行血脂水平检测,并对其进行关于心血管疾病危险因素的流行病学调查。研究按照不同的实验对象分为两个阶段进行。第一阶段:照国际流行病学调查方法,分层随机抽取居住在广西环江县且祖宗三代均为毛南族的居民1210人和当地汉族居民1240人作为研究对象。分析比较VEGFA SNPs各基因型及等位基因在两个民族中的分布情况以及与血脂水平的关系。第二阶段:在广西汉族人群中进行病例-对照研究,其中包括正常对照组644例,经冠状动脉造影检查后确诊为冠心病患者586例和经临床确诊为缺血性脑卒中患者549例。分析VEGFA SNPs在病例组和对照组中基因型和等位基因频率分布差异以及各基因型与冠心病和缺血性脑卒中发病风险的关系。结果:1.广西毛南族和汉族人群的血脂水平比较差异有统计学意义,其中毛南族人群血清甘油三酯(TG)、载脂蛋白B(Apo B)水平高于当地的汉族人群,而高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和Apo A1水平低于汉族人群。2.VEGFA rs3025039、rs10434和rs3025053基因型以及等位基因频率的分布在两民族间存在差异(P0.05)。3.在汉族人群中,多个SNPs不同基因型的总胆固醇(TC,rs3025039和rs10434),HDL-C(rs10434)、LDL-C(rs3025039)水平和Apo A1/Apo B(rs3025039)比值比较差异有统计学意义(P0.05/3,经Bonferroni校正)。在毛南族人群中,多个SNPs不同基因型的TC(rs10434)、HDL-C(rs3025039)、Apo A1(rs10434)、Apo B(rs3025053)水平以及Apo A1/B比值(rs3025039和rs10434)比较差异也有统计学意义(P0.05/3,经Bonferroni校正)。4.在性别亚组分析中可见,汉族女性rs3025039不同基因型的血清LDL-C水平和Apo A1/Apo B比值比较差异有统计学意义(P0.05/3,经Bonferroni校正)。5.在rs10434和rs3025053 SNPs之间存在连锁不平衡,单倍体分析显示,G-C单体型最常见,两个民族人群G-C和A-T单体型频率比较差异有统计学意义(P0.05)。在汉族人群中G-C单体型携带者HDL-C水平更高;A-T单体型携带者的TC水平更高(P0.05/2,经Bonferroni校正)。在毛南族人群中G-C单体型携带者的Apo B水平更低而Apo A1/Apo B比值更高;A-T单体型携带者的TC和Apo B水平更高(P0.05/2,经Bonferroni校正)。6.多因素回归分析显示,两个民族的血脂参数与诸如年龄、性别、腰围、血压、血糖、抽烟及饮酒等环境因素密切相关(P0.05)。7.CHD组与对照组rs3025039和rs10434 SNPs的基因型和等位基因频率比较差异有统计学意义;CHD组与对照组rs30250353 SNP的等位基因频率比较差异也有统计学意义(P0.05)。rs3025039 SNP的基因型分布和等位基因频率在IS组与对照组比较有显著差异;rs10434 SNP的等位基因频率在IS组与对照组比较差异也有统计学意义(P0.05)。8.建立遗传模型并校正相关环境因素后发现,rs3025039和rs10434SNPs在不同模型中表现出与CHD和IS发病风险相关。rs3025039 SNP在共显性模型中TT基因型患CHD风险更高(OR=2.02,95%CI=1.07-3.84,P=9E-04);在显性模型中CT/TT基因型患CHD(OR=1.64,95%CI=1.26-2.14,P=2E-04)和IS(OR=1.40,95%CI=1.08-1.80,P=0.009)的风险更高;在超显性模型中,CT基因型患CHD风险更高(OR=1.53,95%CI=1.16-2.01,P=0.0023);在加性模型中携带至少一个T等位基因的个体患CHD(OR=1.51,95%CI=1.22-1.90,P=0.0019)和IS(OR=1.38,95%CI=1.11-1.70,P=0.0003)的风险高于未携带者。rs10434 SNP在共显性模型中AA基因型患CHD(OR=1.65,95%CI=1.14-2.05,P=0.0025)的风险更高;在显性模型中AA/AG基因型患CHD(OR=1.36,95%CI=1.06-1.74,P=0.015)和IS(OR=1.29,95%CI=1.09-1.77,P=0.007)风险更高;加性模型显示携带至少一个A等位基因的个体患CHD的风险更高(OR=1.39,95%CI=1.13-1.72,P=0.0017)。9.对基因位点与环境交互作用的研究显示,rs3025039CT/TT-年龄60岁交互作用患CHD和IS的风险升高;rs3025039CT/TT-BMI≥24kg/m2患CHD风险升高。rs10434AG/AA-高血压交互作用患CHD的风险升高;rs10434AG/AA-吸烟交互作用患IS的风险升高。10.病例组和对照组的rs10434和rs3025039 SNPs均存在连锁不平衡,与最常见的G-C单体型比较,携带A-T单体型的个体患CHD(OR=1.55,95%CI=1.14-1.98,P=0.015)和IS的风险更高(OR=1.28,95%CI=1.03-1.58,P=0.025)。11.单体型与环境交互作用对CHD和IS的发病风险也存在影响,其中携带A-T单体型的个体与年龄60岁以及BMI≥24kg/m2交互作用患CHD风险升高;携带A-T单体型的个体与高血压和BMI≥24 kg/m2交互作用导致患IS风险升高。12.对VEGFA SNPs与环境交互作用对血脂水平的影响研究显示,携带rs3025039T等位基因的个体血清LDL-C水平更高,而Apo A1/Apo B比值更低;携带rs10434A基因的个体血清TC水平更高(P0.05/3,经Bonferroni校正)。rs3025039TT基因型的个体与BMI≥24 kg/m2交互作用可以使血清LDL-C水平升高,rs10434AA基因型的个体与吸烟交互作用可以使血清TC水平升高。结论:1.广西毛南族与当地的汉族人群的血脂水平以及VEGFA SNPs的基因型和基因频率比较差异有统计学意义。2.rs3025039、rs10434和rs3025053 SNPs与两个民族人群的血脂水平有关联,这种关联可能具有民族/种族/性别特异性。3.rs10434和rs3025053 SNPs存在连锁不平衡,携带G-C单体型的个体血脂异常的发病风险降低,而携带A-T单体型的个体发病风险更高。4.在广西汉族人群中进行的病例-对照研究显示,rs3025039CT/TT基因型较CC基因型患CHD和IS的风险更高,rs10434AA/AG基因型较GG基因型患CHD风险更高。5.单体型分析显示A-T单体型与CHD和IS发病风险存在关联。rs3025039和rs10434 SNPs以及它们的A-T单体型分别与年龄、BMI、高血压、吸烟等环境因素存在交互作用并且对CHD和IS的发病风险产生影响。6.在对照组中,rs3025039和rs10434 SNP与血脂水平存在关联,而且SNPs与BMI和吸烟有交互作用影响血脂水平。7.这些研究结果提示我们VEGFA rs3025039和rs10434 SNPs以及VEGFA rs10434A-rs3025053T单体型与环境因素的交互作用对血脂水平、CHD和IS的发病风险存在影响。第二部分SLC22A3-LPAL2-LPA基因多态性与血脂异常及缺血性心脑血管疾病的关联研究背景:大量的研究表明,冠心病(CHD)和缺血性脑卒中(IS)是基因和环境因素共同影响的复杂性疾病,其中遗传因素在其发病过程中起着重要的作用。SLC22A3-LPAL2-LPA基因簇位于人类6号染色体q26-27区域,在不同的GWAS研究中,SLC22A3-LPAL2-LPA基因簇中SNPs被证实与欧美人群的血脂水平有关联,该基因簇也被证实与CHD的发病风险密切相关。IS与CHD的共同病理生理基础是动脉粥样硬化,且血脂代谢紊乱与IS的发病关系密切,但是目前关于SLC22A3-LPAL2-LPA基因簇SNPs与IS的关联性研究较少,在广西地区人群中未见SLC22A3-LPAL2-LPA基因簇与血脂水平以及CHD和IS易感性的相关报道。目的:在SLC22A3-LPAL2-LPA基因簇中,探讨rs394352、rs10455782、rs3106164、rs3088442、rs3127599、rs7767084、rs7764781和rs783149 SNPs以及某些环境因素对广西汉族和毛南族人群血脂水平的影响;以及SLC22A3-LPAL2-LPA基因簇SNPs与CHD和IS发病风险的关系方法:应用聚合酶链反应(PCR)-限制性片段长度多态性(RFLP)方法对SLC22A3 rs394352、SLC22A3 rs10455782、SLC22A3 rs3106164、SLC22A3 rs3088442、LPAL2 rs3127599、LPA rs7767084、LPA rs7765781和LPA rs783149 SNPs进行基因分型并应用琼脂糖凝胶电泳法成像检测,对基因分型结果的验证使用PCR产物直接测序方法。所有的实验对象均进行血脂水平检测,并对其进行关于心血管疾病危险因素的流行病学调查。研究按照不同的实验对象分为两个阶段进。第一阶段:照国际流行病学调查方法,分层随机抽取居住在广西环江县且祖宗三代均为毛南族的居民1234人和当地汉族居民1255人作为研究对象。分析比较SLC22A3-LPAL2-LPA基因SNPs的基因型及等位基因频率在两个民族人群中的分布差异以及与血脂水平的关系。第二阶段:在广西汉族人群中进行病例-对照研究,其中包括正常对照组635例,经冠状动脉造影检查后确诊为冠心病患者579例和经临床确诊为缺血性脑卒中患者553例。分析SLC22A3-LPAL2-LPA基因簇中SNPs在病例组和对照组中基因型和等位基因频率分布差异以及各基因型与CHD和IS发病风险的关系。结果:1.广西毛南族和汉族人群的血脂水平有差异,毛南族人群血清TG、Apo B水平高于当地的汉族人群,HDL-C水平低于汉族人群。2.SLC22A3 rs10455782、rs3106164和rs7767084 SNPs的基因型与等位基因频率在汉族和毛南族人群间存在差异;其中rs394352、rs3088442和rs783149的等位基因频率在两民族人群间存在差异。3.在汉族人群几个SNPs与TC(SLC22A3 rs10455782和LPA rs783149)、HDL-C(LPA rs7767084)、LDL-C(SLC22A3 rs3088442)、Apo B(SLC22A3 rs3106164,SLC22A3 rs10455782和LPA rs7767084)水平和Apo A1/B(SLC22A3 rs3106164)比值比较差异有统计学意义(P0.05/8,经Bonferroni校正)。在广西毛南族人群中SNPs与TC(SLC22A3rs10455782)、HDL-C(SLC22A3 rs3088442和LPA rs7767084)、LDL-C(SLC22A3 rs10455782,SLC22A3 rs3088442和LPA rs7767084)、Apo A1(SLC22A3 rs3106164,LPA rs7767084和LPA rs783149)、Apo B(rs3106164)水平和Apo A1/B比值(LPA rs783149)比较差异有统计学意义(P0.05/8,经Bonferroni校正)。4.在汉族和毛南族男性中,SLC22A3 rs3088442 SNP不同基因型之间血清LDL-C水平比较差异有统计学意义;在汉族女性中,SLC22A3rs3106164 SNP不同基因型之间血清Apo B水平比较差异有统计学意义;在毛南族女性中,SLC22A3 rs3088442 SNP不同基因型之间血清HDL-C水平比较差异有统计学意义(P0.05/8,经Bonferroni校正)。5.在SLC22A3基因4个SNPs之间存在连锁不平衡,最常见的单倍体是T-C-C-G,两民族人群C-T-T-A、C-C-C-A以及C-C-T-A单倍体的频率比较差异有统计学意义(P0.05)。LPA rs7767984、rs7765781和rs783149 SNPs之间也存在较强连锁不平衡,最常见的是T-G-A单体型,两民族人群中T-G-A和C-C-C单体型频率比较差异有统计学意义(P0.05)。6.在汉族人群几个单体型与TC(C-T-T-A,T-G-A和C-C-C)、HDL-C(C-C-C)、LDL-C(C-C-C-A和C-C-T-A)、Apo B(C-C-C-A)水平和Apo A1/Apo B(C-C-C-A)比值有显著关联(P0.05/7,经Bonferroni校正)。在广西毛南族人群中几个单体型与TC(C-T-T-A和C-C-C)、HDL-C(C-C-T-A和T-G-A)、LDL-C(C-T-T-A,C-C-C-A和T-G-A)和Apo A1(C-CT-A和C-C-C)水平有显著关联(P0.05/7,经Bonferroni校正)。7.基因-基因交互作用显示,在广西汉族和毛南族中,最常见的单体型是T-C-C-G-T-G-A,两民族人群中T-C-C-G-C-C-C、C-C-C-G-T-G-A、CT-T-A-C-C-C、C-C-C-A-T-G-A和C-C-C-A-C-C-C频率比较差异有统计学意义(P0.05-0.001)。8.多因素回归分析示,血脂水平与年龄、民族、性别、腰围、血压、血糖、抽烟及饮酒等环境因素密切相关(P0.05)。9.在病例对照研究中发现,CHD组和IS组的BMI、收缩压、脉压、血清TC和TG水平高于对照组,而血清HDL-C水平和Apo A1/Apo B比值和饮酒比例低于对照组(P0.05-0.01)。10.在CHD组中,rs10455782、rs3088442、rs7767084和rs783149SNPs的基因型和等位基因频率与对照组比较有显著差异;在IS组中,rs10455782、rs7767084和rs783149 SNPs的基因型和等位基因频率与对照组比较差异有统计学意义。11.通过建立遗传模型并校正相关危险因素后发现,在显性模型中SLC22A3 rs10455782 CT/TT基因型患CHD(OR=1.62,95%CI=1.18-2.23,P=0.0022)和IS(OR=1.75,95%CI=1.26-2.41,P=0.0007)的风险升高;在超显性模型中CT基因型患IS(OR=1.82,95%CI=1.29-2.55,P=0.0005)的风险升高。SLC22A3 3088442 SNP在显性模型中AG/AA基因型患CHD(OR=0.77,95%CI=0.62-0.96,P=0.0023)和IS(OR=0.73,95%CI=0.57-1.03,P=0.001)的风险更低;在超显性模型中提示rs3088442 SNP AG基因型患CHD风险较低(OR=0.79,95%CI=0.63-0.99,P=0.0044)。LPA 7767084 SNP在显性模型中CT/CC基因型患CHD的风险更低(OR=0.83,95%CI=0.52-1.06,P=0.0041)。LPA rs783149 SNP在显性模型中CA/AA基因型患CHD风险更高(OR=2.27,95%CI=1.05-5.15,P=0.0035);加性模型中提示携带A等位基因者患CHD的风险较高(OR=1.87,95%CI=1.14-3.87,P=0.0015)。12.基因位点与环境的分层分析显示,rs10455782 SNP CT/TT基因型与吸烟和高血压交互作用患CHD的风险升高。rs3088442 SNP AG/AA基因型与饮酒交互作用使CHD患病风险降低。rs783149 SNP AC/AA基因型与BMI≥24 kg/m2交互作用使CHD患病风险更高。rs10455782 SNP CT/CC基因型和年龄60岁以及吸烟交互作用使IS患病风险升高。rs3088442SNP AG/AA基因型与饮酒交互作用使IS患病风险降低。13.对SLC22A3和LPA基因位点进行连锁不平衡分析时发现,携带CT-T-A单体型的个体患CHD和IS的风险更高;携带C-C-C-G单体型的个体患CHD的风险更低;携带T-G-C单体型者患CHD和IS的风险更高,而CC-C单体型携带者患CHD的风险更低。14.对SLC22A3-LPAL2-LPA基因位点与环境交互作用对血脂水平影响的研究发现,在对照组中,rs10455782T等位基因携带者TC和Apo B水平更高;rs3106164T等位基因携带者Apo A1/Apo B比值更低;rs3088442A等位基因携带者血清LDL-C水平更低;rs7767084C等位基因携带者血清HDL-C水平更高;rs783149A等位基因携带者血清TC水平更高(P0.05/8,经Bonferroni校正)。15.对基因位点与环境交互作用对血脂水平以及CHD和IS的发病风险的关系进行分析发现,rs10455782TT基因型与吸烟交互作用可以使血Apo B水平升高;rs3088442AA基因型与饮酒交互作用可以使血LDL-C水平降低;rs7767084CT基因型与男性交互可以使血HDL-C的水平更高,CC基因型与BMI24 kg/m2交互作用可以使血Apo B水平降低。其中,rs3088442AA基因型与饮酒的交互作用可降低CHD的发病风险。结论:1.广西毛南族与当地的汉族人群血脂水平以及SLC22A3-LPAL2-LPA基因型和等位基因频率比较差异有统计学意义。2.在两个民族人群中基因位点的多态性与血脂水平存在关联性,这种关联可能具有民族/种族/性别特异性。3.单体型分析显示其单体型在两个民族人群中与血脂水平亦存在相关性。4.在广西汉族人群的病例-对照研究中,rs10455782、rs3088442、rs7767084和rs783149 SNPs和单体型与环境因素交互作用对CHD和IS发病风险存在影响。5.SLC22A3-LPAL2-LPA基因位点rs10455782、rs3088442以及rs7767084 SNPs与环境的交互作用和血脂水平存在关联性,其中rs3088442 SNP的AA基因型与饮酒交互可以降低血LDL-C的水平以及CHD的发病风险。6.这些结果提示我们,SLC22A3-LPAL2-LPA基因簇的一些多态性位点以及单体型在广西汉族和毛南族人群中与血脂水平相关,基因位点或单体型与环境因素的交互作用对血脂水平存在影响,这种影响可能导致CHD和IS发病风险的改变。
【学位授予单位】：广西医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R743.3;R541.4
【图文】：

几种基因多态性与血脂异常及缺血性心脑血管病的关联研究 博士学位论文对所选样本基因组的 DNA 经过 PCR 扩增后进行 2%琼脂糖凝胶电泳及紫外光成像。结果如图 1-1 示：VEGFA rs3025039 SNP 为 394-bp；VEGFAr10434 为 485-bp；VEGFA rs3025053 为 529- bp 的单核苷酸序列。

图 1-2 VEGFA 基因位点分型结果。（A）VEGFA rs3025039：M 为 100- bp 参照标准，1 和 2，为 TT基因型（394- bp）；3 和 4 为 CC 基因型（261-和 133-bp）；5 和 6 为 CT 基因型（394-，261-和133-bp）。（B）VEGFA rs10434：M 为 100-bp 参照标 1 和 3 为 AA 基因型（485-bp）；2 和 4 为GG 基因型（ 418- 和 67-bp ）； 5 和 6 为 AG 基因型（ 485 ， 418- 和 67-bp ）。（ C ） VEGFArs3025053：M 为 100-bp 参照标准，1 和 3 为 CC 基因型（465-和 64-bp）；2 和 4 为 TT 基因型（529-bp）；5 和 6 为 CT 基因型（529-，465-和 64-bp）。Figure 1-2 Genotyping of the VEGFA SNPs. （A）VEGFA rs3025039：Lane M is the 100bp markerladder，lanes 1 6 are samples. lanes 1 and 2, TT genotype（394- bp）,3 and 4 CC genotype（261- and133-bp）, 5 and 6 CT genotype（394-，261- and 133-bp）（B）VEGFA rs10434：Lane M is the 100bpmarker ladder，lanes 1 6 are samples.1 and 3 AA genotype（485-bp）,2 and 4 GG genotype（418- and67-bp）, 5 and 6 AG genotype（485，418- and 67-bp）（C）VEGFA rs3025053：Lane M is the 100bpmarker ladder，lanes 1 6 are samples.1 and 3 CC genotype（465- and 64-bp）；2 and 4 TT genotype（529-bp）；5 and 6 CT genotype（529-，465- and 64-bp）5.3 PCR 产物测序结果对 VEGFA 基因位点 rs3025039、rs10434 和 rs3025053 SNPs 进行 PCR-RELF 检测，将获得的基因型直接测序，如下图 1-3-A、1-3-B 和 1-3-C 所示, VEGFA 基因位点分型结果准确。

基因型（394- bp）；3 和 4 为 CC 基因型（261-和 133-bp）；5 和 6 为 CT 基因型（394-，261-和133-bp）。（B）VEGFA rs10434：M 为 100-bp 参照标 1 和 3 为 AA 基因型（485-bp）；2 和 4 为GG 基因型（ 418- 和 67-bp ）； 5 和 6 为 AG 基因型（ 485 ， 418- 和 67-bp ）。（ C ） VEGFArs3025053：M 为 100-bp 参照标准，1 和 3 为 CC 基因型（465-和 64-bp）；2 和 4 为 TT 基因型（529-bp）；5 和 6 为 CT 基因型（529-，465-和 64-bp）。Figure 1-2 Genotyping of the VEGFA SNPs. （A）VEGFA rs3025039：Lane M is the 100bp markerladder，lanes 1 6 are samples. lanes 1 and 2, TT genotype（394- bp）,3 and 4 CC genotype（261- and133-bp）, 5 and 6 CT genotype（394-，261- and 133-bp）（B）VEGFA rs10434：Lane M is the 100bpmarker ladder，lanes 1 6 are samples.1 and 3 AA genotype（485-bp）,2 and 4 GG genotype（418- and67-bp）, 5 and 6 AG genotype（485，418- and 67-bp）（C）VEGFA rs3025053：Lane M is the 100bpmarker ladder，lanes 1 6 are samples.1 and 3 CC genotype（465- and 64-bp）；2 and 4 TT genotype（529-bp）；5 and 6 CT genotype（529-，465- and 64-bp）5.3 PCR 产物测序结果对 VEGFA 基因位点 rs3025039、rs10434 和 rs3025053 SNPs 进行 PCR-RELF 检测，将获得的基因型直接测序，如下图 1-3-A、1-3-B 和 1-3-C 所示, VEGFA 基因位点分型结果准确。

本文编号：2766207