亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）基因多态性及血清同型半胱氨酸（HCY）水平与冠心病关系的研究

发布时间：2018-12-14 08:10

【摘要】：研究背景及目的:亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)基因定位于染色体1p363,c DNA全长22 kb,共有11个外显子,参与血清同型半胱氨酸(HCY)代谢过程并起着至关重要的作用。迄今为止已报道有多种突变类型,最常见的是MTHFR基因在677位点发生C/T变异,这一突变会产生一种可被Hinf I限制性内切酶特异性结合的序列,使翻译过程中丙氨酸被缬氨酸替代。由于5,10-亚甲基四氢叶酸代谢使HCY获得甲基被甲基化,进而转变为甲硫氨酸,因此这一替换进一步造成其转甲基代谢的效率下降,从而使HCY甲基化转变为甲硫氨酸的过程出现障碍。因MTHFR活性下降及耐热性降低而导致HCY代谢受阻、血清HCY水平上升,这是造成高同型半胱氨酸血症的主要原因,增高的血清HCY在体内进行蓄积,刺激血小板介导的血管平滑肌细胞的增殖,进而损伤血管内皮细胞,导致动脉粥样硬化的发生和发展。同时HCY在代谢过程中可使巯基氧化,产生的自由基可引起DNA损伤和细胞凋亡,具有细胞毒性。血液中HCY浓度的升高受多方面因素影响,如遗传、环境、营养等,如不考虑这些外部因素影响,亚甲基四氢叶酸还原酶的基因突变造成代谢能力下降,从而导致血清HCY水平升高被认为是发病的关键原因之一。心脑血管疾病是目前死亡率最高、严重危害人类健康和寿命的疾病,其中冠心病(CHD,coronary heart disease)和脑梗死发病率较高,动脉粥样硬化是这两者共有的病理基础和关键的发病因素。影响CHD和脑梗死的因素众多并且复杂,其中分为遗传和环境两方面,在对其遗传因素的探索中,大部分注意力集中在遗传对脂代谢的影响上。自上个世纪7O年代以来,越来越多的研究发现各种动脉硬化性疾病与血液中增高的HCY水平有着密不可分的关系,血清HCY水平上升可刺激血小板介导的血管平滑肌细胞的增殖,进而损伤血管内皮细胞,导致动脉粥样硬化的发生和发展。目前不乏研究报道高同型半胱氨酸血症是独立于吸烟、年龄、糖尿病、高血压和高血脂症之外,引发动脉粥样硬化性血管疾病的一个独立的危险因素。近年来的研究表明,高HCY血症是脑血管疾病的一个新的、独立的危险因子。MTHFR在叶酸代谢中发挥着重要作用,已发现编码MTHFR C677T基因存在多态性,可导致酶活性改变。MTHFR是HCY再甲基化的关键酶,由于MTHFR基因变异,导致该酶活性降低,破坏了HCY和叶酸的正常代谢,可使HCY在体内堆积,而HCY具有细胞毒性作用,可诱发心脏畸形。MTHFR基因677位点T/T基因型作为先天性心脏病的危险因素,国内外有很多的报道,携带T/T基因型的个体发生先天性心脏病的风险是C/C基因型或C/T基因型个体的3.437倍,MTHFR基因677位点T/T基因型是先天性心脏病的易感因素。同时MTHFR基因C677T位点的多态性还可能是妊高征发病的一个遗传危险因素,携带有MTHFR基因C677T位点T/T基因型的孕妇易于发生高同型半胱氨酸血症,进而导致妊高征,这为寻找妊高征的病因和防治提供了重要的病理生理学线索。综上所述,MTHFR基因677位点基因多态性及血清HCY水平与多种疾病之间存在复杂的关系,目前脑血管疾病及先天性心脏病方面研究较多,而在冠状动脉粥样硬化性心脏病中研究尚少,且目前结论尚不一致,本研究的目的是通过观察急性冠脉综合征、稳定型心绞痛及合并不同疾病的CHD患者MTHFR基因多态性及血清HCY水平变化,探讨两者与CHD之间的关系,为预测CHD的发生风险及危险分层提供了临床数据,为将来进一步推广MTHFR基因多态性及血清HCY水平检测作为CHD患者早期筛查的辅助检测指标之一提供了试验依据,具有较好的临床应用价值及广阔的市场前景。方法:1研究对象及分组本课题研究的资料来源于安徽医科大学深圳二院临床学院(深圳市第二人民医院)2015年1月至2016年7月各科室门诊及病房收集的283名冠心病患者,其中男性198人,女性85人,年龄32~85岁,平均58.80±12.78岁。排除了先天性心脏病、心肌病、心脏瓣膜病、妊娠和哺乳期妇女、肝肾功能不全者。对照组为同期安徽医科大学深圳二院临床学院(深圳市第二人民医院)体检部及各专科的非冠心病体检者160名,其中男性74人,女性有86人,年龄15-94岁,平均48.85±11.54岁,同时排除了冠心病、先天性心脏病、心肌病、心脏瓣膜病、高血压、脑卒中、妊娠和哺乳期妇女、肝肾功能不全者。将患者分为冠心病组(CHD组,即实验组)及对照组;需要注意的是,MTHFR基因多态性及血清HCY水平与心脑血管系统中的多种疾病相关,因此在CHD组中,观察不同类型及合并不同疾病的CHD患者的MTHFR基因多态性及血清HCY水平变化就需要对CHD组再进行分类得到各个亚组,这些亚组分别为:稳定型心绞痛亚组及急性冠脉综合征亚组(Acute coronary syndrome,ACS);CHD合并高血压与不合并高血压亚组;CHD合并高脂血症与不合并高脂血症亚组。同时为评估高同型半胱氨酸血症是否为中国人CHD的一个独立危险因素,需要排除MTHFR基因型多态性的干扰,还要将合并高血压与不合并高血压亚组,合并高脂血症与不合并高脂血症亚组再根据MTHFR野生型、杂合型及突变型分为三类,分别进行处理。冠心病诊断标准:本研究患者经平板运动试验、冠脉CTA或冠脉造影证实为CHD。急性冠脉综合征(acute coronary syndrome,ACS):ACS包括不稳定型心绞痛(unstable angina,UA)、急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation of acute myocardial infarction,STEAMI)及急性非ST段抬高型心肌梗死(non-ST-segment elevation of acute myocardial infarction,non-STEAMI)。目前急性心肌梗死CTn I的诊断界值为CTn I≥0.1ng/ml。高血压的诊断标准:本研究按照《中国高血压防治指南(2015年修订版)》所规定的诊断标准进行诊断,3次不同日安静状态下收缩压≥140mm Hg和/(或)舒张压≥90mm Hg即可诊断为高血压。高脂血症(血脂异常)的诊断标准:本研究按照《中国成人血脂异常防治指南(2007年版)》所规定的标准进行诊断。总胆固醇≥240mg/dl,或LDL-C≥160mg/dl,或甘油三酯≥200mg/dl,或HDL-C㩳40mg/dl(男性),或HDL-C㩳50mg/dl(女性),即可诊断为高脂血症(血脂异常)。要特别注意标本的采集和处理方式,要求血液样本采集后尽快分离血浆,制成无蛋白滤液,并在测定前加入巯基试剂来打开二硫键。并且由于HCY在血浆中以多种形式存在,需要检测三种不同的HCY组分:还原型HCY、氧化型HCY和结合型HCY。3 MTHFR C677T位点的基因型测定抽取空腹静脉血,采用天根基因组DNA提取试剂盒,从白细胞提取基因组DNA。用提取的DNA通过限制性片段长度多态性聚合酶链反应(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)的方法以及联合使用荧光PCR法获得MTHFR C677T位点的基因型。2血清同型半胱氨酸(HCY)的测定结果1、CHD组血清HCY水平与对照组血清HCY水平相比有显著差异(P0.05)2、MTHFR基因型以C/C型为标准,C/T型(OR:5.53,95%CI:3.48-8.80,P:0.05),T/T型(OR:7.69,95%CI:3.89-15.20,P:0.05)以及C/T+T/T型(OR:6.06,95%CI:3.96-9.28,P:0.05)在冠心病患者中比例明显升高,提示等位基因T与冠心病发病风险增加显著相关。3、ACS亚组与稳定型心绞痛亚组的血清HCY水平相比也有显著差异(P0.05)4、MTHFR基因型以C/C型为标准,C/T型(OR:3.02,95%CI:1.52-6.00,P:0.05),T/T型(OR:5.94,95%CI:2.74-12.87,P:0.05)以及C/T+T/T型(OR:3.74,95%CI:1.94-7.22,P:0.05)在ACS患者中的比例较稳定型心绞痛患者明显升高,提示等位基因T与ACS发病风险增加显著相关。5、CHD患者中合并高血压亚组MTHFR C677T的基因型中C/T型及T/T型的比例较不合并高血压亚组有显著升高,但是合并高脂血症亚组与不合并高脂血症亚组没有显著差异。6、血清HCY水平在合并高血压亚组与不合并高血压亚组,合并高脂血症亚组与不合并高脂血症亚组之间均没有显著差异。结论1、CHD患者血清HCY水平较正常人明显升高,其MTHFR C677T的基因型中C/T型及T/T型比例较正常人亦明显升高,其中ACS患者升高更加显著。提示血清HCY水平与MTHFRC677T位点的基因型均共同与冠心病患病尤其是ACS有良好相关性;2、CHD患者中合并高血压亚组MTHFR C677T的基因型中C/T型及T/T型的比例较不合并高血压亚组有显著升高,但是血清HCY水平在合并高血压与不合并高血压亚组之间没有显著差异。提示MTHFR C677T的基因型与高血压相关而血清HCY可能因受外界许多因素影响与高血压无明显相关;3、CHD患者中合并高脂血症与不合并高脂血症亚组在MTHFR C677T位点的基因型多态性与血清HCY水平中均没有显著差异。提示MTHFR C677T的基因型及血清HCY水平均与高脂血症无关。
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【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R54

【参考文献】