晚期糖基化終產(chǎn)物受體及DNA修復(fù)相關(guān)基因多態(tài)性與冠心病的相關(guān)性研究.pdf

1、研究背景:
　　近年來，冠心病(Coronary Atery Disease，CAD)已成為威脅人類健康的主要?dú)⑹?。目前認(rèn)為CAD是一種由遺傳和環(huán)境危險(xiǎn)因素共同作用而發(fā)病的多基因遺傳性疾病[1]。雖然已知糖尿病、高血壓、高脂血癥、吸煙等會(huì)促進(jìn)CAD的發(fā)生與發(fā)展，但一級親屬有CAD病史，將來發(fā)生CAD的危險(xiǎn)性較一級親屬?zèng)]有CAD病史的人群增加2倍以上，是發(fā)生CAD的獨(dú)立預(yù)測因素，這提示CAD存在易感基因[2,3]。因此，從遺傳學(xué)角度

2、研究基因突變與CAD發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系，意義深遠(yuǎn)。同時(shí)，預(yù)防CAD的發(fā)生也是重要的公共健康問題，篩選疾病相關(guān)的易感基因是一種有效的方法。篩選CAD特殊的易感基因可以增加對CAD分子生物學(xué)發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)，確定CAD的高危人群并進(jìn)行早期預(yù)防和干預(yù)。在過去的幾年，涌現(xiàn)了大量有關(guān)常見基因變異與CAD相關(guān)性的全基因組關(guān)聯(lián)研究，然而仍有大量與疾病或表型密切相關(guān)的常見基因變異尚不清楚[4,5]。最主要原因是我們忽視了基因多位點(diǎn)間的上位效應(yīng)[6]。因此研

3、究多個(gè)候選基因的相互作用與CAD的相關(guān)性，有助于我們理解CAD的發(fā)病機(jī)制。
　　晚期糖基化終產(chǎn)物受體(Receptor for Advanced Glycation End-product，RAGE)是細(xì)胞表面分子的免疫球蛋白超家族成員之一，與晚期糖基化終產(chǎn)物(Advanced Glycation End-product，AGE)及其它分子相互作用參與炎癥反應(yīng)、動(dòng)脈粥樣斑塊形成、血管收縮等，最終導(dǎo)致心血管系統(tǒng)功能損傷、動(dòng)脈粥樣硬化

4、及血栓形成[7-9]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明對RAGE基因進(jìn)行藥物封鎖或者敲除后能夠減少炎癥反應(yīng)、心力衰竭及CAD的發(fā)生[10,11]。在人體中血漿可溶性RAGE或sRAGE能夠預(yù)測心力衰竭的發(fā)生和發(fā)展[12]。同樣，血漿sRAGE水平與冠狀動(dòng)脈造影確診的CAD呈負(fù)相關(guān)，并且這種相關(guān)呈劑量依賴性，血漿sRAGE水平低的患者患CAD的風(fēng)險(xiǎn)升高[踟。因此在這些發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，RAGE可能在CAD的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用的推測是合理的。
　　R

5、AGE基因的編碼具有很高的多態(tài)性。迄今為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過20種基因多態(tài)性，其中與CAD的關(guān)系最受關(guān)注的為四種常見多態(tài)性，即位于啟動(dòng)區(qū)域的rs1800625（T-429C）和rs1800624（T-374A），第三外顯子區(qū)的rs2070600(Gly82Ser)以及第7個(gè)內(nèi)含子區(qū)的rs184003(G1704A)。盡管已經(jīng)有大量有關(guān)RAGE基因與CAD相關(guān)性的研究，但是現(xiàn)在我們還不清楚缺乏其中一種或多種基因多態(tài)性是否會(huì)增加CAD易感性[1

6、4-17]。因此我們應(yīng)該利用更加全面的基因手段來進(jìn)一步闡述RAGE基因與CAD發(fā)病的關(guān)系。為了獲得更多的信息，我們研究RAGE基因這四種常見多態(tài)性在2248例漢族人群CAD發(fā)病中的獨(dú)立和相互作用。
　　越來越多的證據(jù)表明由氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的DNA損傷在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[18-20]。DNA修復(fù)相關(guān)基因的缺陷可能與DNA損傷修復(fù)效能的差異有關(guān)，從而最終導(dǎo)致心血管事件的發(fā)生[21,22]。為更好地理解基因的上位效應(yīng)

7、，在本研究中我們選擇了4種DNA修復(fù)相關(guān)候選基因的6種多態(tài)性，分別是X線修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1（XRCC1:rs1799782和rs25487）、X線修復(fù)交叉互補(bǔ)基因3(XRCC3:rs861539)、亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR: rs1801133和rs4846049)、NAD(P)H:醌氧化還原酶(NQ01:rs1800566)，來進(jìn)一步識(shí)別和鑒定其基因-基因交互作用對東北地區(qū)漢族人群CAD易感性的影響。
　　第一部分，晚期

8、糖基化終產(chǎn)物受體基因多態(tài)性與冠心病的相關(guān)性研究
　　目的:目前研究表明RAGE可能在CAD的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。為進(jìn)一步從基因方面進(jìn)行闡述，我們旨在探討RAGE基因的四種常見多態(tài)(rs1800625、rs1800624、rs2070600、rs184003)與大量東北地區(qū)漢族人群中CAD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立和相互作用。
　　方法:本研究是以醫(yī)院為基礎(chǔ)的病例對照研究，入選了入住大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心內(nèi)科的2248例無血緣關(guān)系

9、的患者。根據(jù)冠狀動(dòng)脈影像結(jié)果分為CAD組及對照組。CAD組入選的標(biāo)準(zhǔn)為通過冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)至少有一支主要血管（左主干、左前降支、回旋支和右冠狀動(dòng)脈及其分支）狹窄程度超過50％。排除標(biāo)準(zhǔn):冠狀動(dòng)脈痙攣、心肌橋或者其它非冠狀動(dòng)脈粥樣硬化病變。CAD組1142例，年齡、性別匹配的對照組1106例。應(yīng)用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-連接酶檢測反應(yīng)對受檢多態(tài)性進(jìn)行基因分型。分別采用皮爾森x2檢驗(yàn)和非配對t檢驗(yàn)以及Mann-WhitneyU檢驗(yàn)比較CAD組和對照

10、組所有受檢多態(tài)位點(diǎn)的基因型和等位基因分類及連續(xù)變量的差異。采用皮爾森擬合優(yōu)度檢驗(yàn)基因型分布是否符合Hardy-Weinberg平衡;校正混雜因素后，應(yīng)用Logistic回歸分析方法對受檢多態(tài)位點(diǎn)每個(gè)基因型進(jìn)行分析;運(yùn)用開放多因子降維軟件(MDR)進(jìn)行基因的交互分析。
　　結(jié)果:盡管進(jìn)行了Bonferroni校正，rs1800625和rs184003多態(tài)性在基因型及等位基因上存在顯著差異。Logistic回歸分析表明校正混雜因素后r

11、s1800625和rs184003多態(tài)性無論在累加模型（OR=1.20和1.23;95％CI:1.06-1.37和1.06-1.42; P=0.006和0.008）或隱性模型（OR=1.75和2.39;95％ CI:1.28-2.40和1.47-3.87; P＜0.001和＜0.001）均與CAD的發(fā)生呈顯著正相關(guān)。在單倍型分析中，單倍型C-T-G-G和T-A-G-T（等位基因順序?yàn)閞s1800625、rs1800624、rs20706

12、00、rs184003的等位基因）使CAD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)分別增加62％(95％ CI:1.19-1.87; P=0.0052)和63％(95％ CI:1.14-2.34; P=0.0075)。進(jìn)一步進(jìn)行交互分析確定包含rs1800625和rs184003多態(tài)性的最佳MDR模型，最大檢驗(yàn)率為0.6856，交叉驗(yàn)證的一致率為10/10;同時(shí)MDR模型結(jié)果得到了經(jīng)典Logistic回歸模型證實(shí)。
　　結(jié)論:本文主要研究東北地區(qū)漢族人群中RA

13、GE基因的四個(gè)常見多態(tài)性位點(diǎn)與CAD的相關(guān)性。通過常用的多基因疾病的分析方法（單倍型分析和多元降維法），我們發(fā)現(xiàn)RAGE基因rs1800625和rs184003多態(tài)性獨(dú)立地或相互地在漢族人群CAD的發(fā)病中發(fā)揮重要作用。
　　第二部分，DNA修復(fù)相關(guān)基因多態(tài)性與冠心病的相關(guān)性研究
　　目的:越來越多的證據(jù)表明DNA損傷在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。為了得到更多證據(jù)，我們從4個(gè)DNA修復(fù)相關(guān)候選基因里選出6個(gè)多態(tài)性進(jìn)行

14、分析，分別是XRCC1(rs1799782和rs25487)、XRCC3(rs861539)、MTHFR(rs1801133和rs4846049)、以及NQ01(rs1800566)，主要篩選和鑒定其可能的基因-基因相互作用對東北地區(qū)漢族人群CAD易感性的影響。
　　方法:本研究是以醫(yī)院為基礎(chǔ)的病例對照研究，入選了入住大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心內(nèi)科的2248例無血緣關(guān)系的患者。根據(jù)冠狀動(dòng)脈影像結(jié)果分為冠心病組及對照組。冠心病組入選

15、的標(biāo)準(zhǔn)為通過冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)至少有一支主要血管（左主干、左前降支、回旋支和右冠狀動(dòng)脈及其分支）狹窄程度超過50％。排除標(biāo)準(zhǔn):冠狀動(dòng)脈痙攣、心肌橋或者其它非冠狀動(dòng)脈粥樣硬化病變。CAD組1142例，年齡、性別匹配的對照組1106例。應(yīng)用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-連接酶檢測反應(yīng)對受檢多態(tài)性進(jìn)行基因分型。分別采用皮爾森x2檢驗(yàn)和非配對t檢驗(yàn)以及Mann-Whitney U檢驗(yàn)比較CAD組和對照組所有受檢多態(tài)位點(diǎn)的基因型和等位基因分類及連續(xù)變量的差異。采

16、用皮爾森擬合優(yōu)度檢驗(yàn)基因型分布是否符合Hardy-Weinberg平衡;校正混雜因素后，應(yīng)用Logistic回歸分析方法對受檢多態(tài)位點(diǎn)每個(gè)基因型進(jìn)行分析;運(yùn)用MDR軟件進(jìn)行基因的交互分析。
　　結(jié)果:6種受檢的多態(tài)性均符合Hardy-Weinberg平衡。在病例組和對照組MTHFR基因rs1801133和rs4846049的基因頻率和等位基因分布存在顯著差異(P≤0.005); XRCC1基因rs1799782的基因型分布存在顯著

17、差異(P=0.002)。在隱性模型中，以下三個(gè)位點(diǎn)顯著增加CAD風(fēng)險(xiǎn)，分別為rs1799782(OR=1.53;95％ CI:1.16-2.02; P=0.003); rs1801133(OR=1.54;95％ CI:1.22-1.94;P＜0.001); rs4846049(OR=1.74;95％ CI:1.13-2.69;P=0.013)。進(jìn)一步交互分析表明rs4846049、rs1801133和rs1799782組成最佳MDR模型

18、，該模型最大檢驗(yàn)率為0.6885，交叉驗(yàn)證的一致率為10/10(P=0.0030)。進(jìn)一步函數(shù)圖驗(yàn)證該MDR模型的可信度。
　　結(jié)論:本文主要研究東北地區(qū)漢族人群中四種DNA修復(fù)基因的六個(gè)常見多態(tài)性位點(diǎn)和CAD的相互關(guān)系。通過常用的多基因疾病的分析方法（單倍型分析和多元降維法），我們發(fā)現(xiàn)XRCC1(rs1799782)和MTHFR基因（rs1801133和rs4846049）多態(tài)性獨(dú)立或相互地在漢族人群CAD的發(fā)病中發(fā)揮重要作用。