Mfn2基因SNP位點(diǎn)rs17037564與肥胖型高血壓的相關(guān)性研究

金永鑫 李 闖 劉潔琳 王佐廣 劉 雅 孫東東 羅 晨 陳艷語(yǔ) 溫紹君

高血壓是心腦血管疾病最重要的危險(xiǎn)因素之一，高血壓也是最常見(jiàn)的慢性非傳染性疾病。根據(jù)國(guó)內(nèi)幾次大規(guī)模的調(diào)查研究顯示，我國(guó)18歲以上成年人高血壓患病率從2002年的18.8%增長(zhǎng)到2012年的25.2%[1-2]。高血壓已成為世界和我國(guó)重大的公共衛(wèi)生問(wèn)題。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平提高，人群中超重和肥胖的比例與人數(shù)均明顯增加，到2010年我國(guó)成年人超重率和肥胖率分別達(dá)到30.6%和12.0%[3]。已有研究表明，隨著體質(zhì)指數(shù)(BMI)的提高，高血壓發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)明顯升高[4]。超重和肥胖已經(jīng)成為我國(guó)高血壓患病率增長(zhǎng)的一大重要危險(xiǎn)因素。

原發(fā)性高血壓是由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用引起的，其中遺傳因素的作用約占20%～60%[5]。近年來(lái)不斷有高血壓相關(guān)基因被發(fā)現(xiàn)，線(xiàn)粒體融合蛋白2(mitofusin2，Mfn2)基因/增值抑制性基因(hyperplasia supressor gene，HSG)便是其中一個(gè)高血壓相關(guān)基因。Mfn2基因是由我國(guó)學(xué)者陳光慧等,于1997年最先發(fā)現(xiàn)并克隆的，2004年,發(fā)現(xiàn)該基因能夠抑制血管平滑肌增殖[6]，目前認(rèn)為Mfn2基因與高血壓、冠狀動(dòng)脈腔內(nèi)成形術(shù)后再狹窄、動(dòng)脈粥樣硬化、心肌肥厚、心肌氧化損傷等多種心血管疾病的病理生理過(guò)程密切相關(guān)[7]。近年又有研究表明Mfn2基因的差異表達(dá)可能會(huì)影響人體脂質(zhì)代謝過(guò)程[8, 9]。因此我們提出假設(shè)，Mfn2基因的差異表達(dá)可能會(huì)對(duì)肥胖相關(guān)的高血壓具有影響。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證SNP(rs17037564)基因多態(tài)性與BMI以及高血壓是否存在關(guān)聯(lián)性。

資料與方法

1.樣本選取 選擇自2015年12月至2016年12月，從北京安貞醫(yī)院門(mén)診及多個(gè)周邊社區(qū)醫(yī)院接受健康體檢的人群中，按照相應(yīng)入選標(biāo)準(zhǔn)及排除標(biāo)準(zhǔn)收集入選對(duì)象，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)將其分為原發(fā)性高血壓組(病例組)及正常對(duì)照組(對(duì)照組)。所有患者均知情同意并簽署知情同意書(shū)，本研究通過(guò)北京安貞醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

(1)入選標(biāo)準(zhǔn) 年齡在18歲以上；原發(fā)性高血壓患者：原發(fā)性高血壓診斷參考《2010年中國(guó)高血壓防治指南》推薦標(biāo)準(zhǔn)，收縮壓≥140mmHg(1mmHg=0.133kPa)和/或舒張壓≥90mmHg者，或正在接受抗高血壓治療的診斷明確的患者；正常血壓對(duì)照者：既往無(wú)高血壓病史及治療史，本次血壓測(cè)量收縮壓<130mmHg，且舒張壓<85mmHg。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn) 繼發(fā)性高血壓者；有肝腎疾病病史、合并腎功能不全者；有嚴(yán)重心腦血管疾病病史者；有糖尿病或糖耐量異常者；合并惡性腫瘤等慢性消耗性疾病，或出現(xiàn)多臟器功能衰竭者；近期服用避孕藥或其他可能影響血壓的藥物者；同一家族中多個(gè)罹患高血壓的，僅入選1例患者。

2.基本臨床資料采集 入選對(duì)象于入組時(shí)收集基本臨床資料(年齡、性別、身高和體質(zhì)量)，并測(cè)量血壓，記錄收縮壓和舒張壓。并根據(jù)身高體重算得體重指數(shù)BMI=體質(zhì)量/身高2，再根據(jù)BMI將所有患者分為體重正常組(BMI<25 kg/m2)和超重肥胖組(BMI≥25 kg/m2)[10]。(2)血液樣本采集及SNP信息檢測(cè)：受試者禁食12h后，抽取肘正中靜脈血5mL (EDTA-Na2)抗凝，進(jìn)行血液生化指標(biāo)檢查(TC、TG、HDL-C、LDL-C和血糖)、DNA提取(酚-氯仿法)、SNP的檢測(cè)(采用TaqMan-MGB方法，相應(yīng)位點(diǎn)的TaqMan引物及探針由美國(guó)Applied Biosystems公司合成和校驗(yàn))、DNA樣本擴(kuò)增(采用實(shí)時(shí)PCR技術(shù)，美國(guó)Appplied Biosystems公司，7900HT快速實(shí)時(shí)PCR系統(tǒng)平臺(tái))和等位基因分型實(shí)驗(yàn)(美國(guó)Appplied Biosystems公司，ABI HT 7900型熒光掃描儀、SDS 2.0圖像分析軟件Allelic Discrimination程序)。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 本研究采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析。所有計(jì)量資料均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組連續(xù)變量資料采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)(頻率)表示,兩組比較采用X2檢驗(yàn)。高血壓患病率與超重肥胖患病率、SNP位點(diǎn)(rs17037564)不同基因型三者之間比較采用Mantel-Haenszel檢驗(yàn)。用比值比(odds ratio, OR)及其95%CI(confidence interval,CI)表示相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)度。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.基本臨床資料比較 最終選取231例高血壓患者和216對(duì)照對(duì)象入選，兩組對(duì)象基本臨床資料比較如表1所示，兩組對(duì)象的年齡、性別、TC、TG、HDL-C、LDL-C和血糖差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組對(duì)象的收縮壓、舒張壓和BMI,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

2.SNP位點(diǎn)(rs17037564)不同基因型間體質(zhì)指數(shù)、高血壓患病率的比較 根據(jù)等位基因分型實(shí)驗(yàn)結(jié)果將所有對(duì)象分為rs17037564 GG+AG基因型組(n=76，17.1%)和rs17037564 AA基因型組(n=368，82.9%)。

(1)SNP位點(diǎn)(rs17037564)不同基因型與高血壓患病率的關(guān)聯(lián)分析 結(jié)果如表2所示：rs17037564 GG+AG基因型對(duì)象的高血壓患病率明顯低于rs17037564 AA基因型的對(duì)象，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(39.5%vs. 54.1%,OR=0.730，95%CI=0.544～0.979,P=0.02)。

表1 兩組對(duì)象基本臨床資料比較

(2)SNP位點(diǎn)(rs17037564)不同基因型與超重肥胖患病率的關(guān)聯(lián)分析的卡方檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示：rs17037564 GG+AG基因型與rs17037564 AA基因型的肥胖發(fā)生率無(wú)明顯差異(OR=1.048，95%CI=0.639～1.719,P=0.852)。

表2 rs17037564不同基因型與高血壓患病率和超重肥胖患病率的關(guān)聯(lián)分析

表3 rs17037564不同基因型與超重肥胖患病率、高血壓患病率三者的關(guān)聯(lián)分析

注：P1:單層P值，P2：層間一致性P值，P:分層因素后P值，OR4:總體OR(95%CI),P4:總體P值

3. rs17037564不同基因型與超重肥胖患病率、高血壓患病率的關(guān)聯(lián)分析 結(jié)果如表3所示：在rs17037564 GG+AG基因型分層中，不同體質(zhì)量組與高血壓患病差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.400)；在rs17037564 AA基因型分層中超質(zhì)量肥胖患者相較于體質(zhì)量正常對(duì)象的高血壓患病率有明顯升高(OR=0.618，95%CI=0.502～0.761,P<0.001)；不分層對(duì)所有對(duì)象進(jìn)行分析，超質(zhì)量肥胖患者相較于體質(zhì)量正常對(duì)象的高血壓患病率也有明顯升高(OR=0.682，95%CI=0.563～0.827,P<0.001)。層間一致性檢驗(yàn)結(jié)果，層間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.005)。考慮分層因素后超重肥胖患者患病率與體質(zhì)量正常對(duì)象高血壓患病率，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。綜合考慮BMI與超重肥胖患病率對(duì)高血壓患病的影響計(jì)算總體(OR=0.463，95%CI=0.317～0.676，P<0.001)。

討 論

人Mfn2基因位于染色體1p36.22，含有19個(gè)外顯子和18個(gè)內(nèi)含子，其編碼蛋白由757個(gè)氨基酸殘基組成，是一種高度保守的跨膜GTP酶。SNP位點(diǎn)rs17037564 位于Mfn2基因內(nèi)含子8區(qū)(intron 8)。目前研究認(rèn)為Mfn2基因是一個(gè)高血壓相關(guān)基因，它在原發(fā)性高血壓發(fā)病過(guò)程中起到保護(hù)性作用，其作用的可能機(jī)制為：①M(fèi)fn2是一種重要的抑制血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)增殖的因子。過(guò)表達(dá)Mfn2可顯著抑制VSMCs的增殖，主要通過(guò)抑制細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases, ERK) /絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號(hào)途徑，使細(xì)胞周期停滯于G0/G1期，達(dá)到抑制VSMCs增殖的作用。因此Mfn2基因又被稱(chēng)為增值抑制性基因(hyperplasia supressor gene，HSG)[11-12]。過(guò)度增殖的VSMCs可以導(dǎo)致管腔變小，管壁增厚，血管硬化，進(jìn)而導(dǎo)致血管壁張力增加，在高血壓的發(fā)病機(jī)理中具有重要的作用[13]。②抑制Mfn2的表達(dá)可以誘導(dǎo)線(xiàn)粒體功能障礙，導(dǎo)致胰島素抵抗[14]。研究表明，胰島素抵抗及繼發(fā)的高胰島素血癥在高血壓的發(fā)病過(guò)程中起一定的作用，其可以通過(guò)增加交感神經(jīng)的活性、增加血漿腎素活性以及增加腎臟鈉的重吸收等，從而影響血壓[15]。③Mfn2缺失可引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)短暫的應(yīng)激反應(yīng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)出現(xiàn)大量錯(cuò)誤折疊與未折疊蛋白，以及鈣離子平衡紊亂，嚴(yán)重影響細(xì)胞器的正常功能。最新的研究提示腦內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能會(huì)導(dǎo)致慢性高血壓的發(fā)生[16-19]。國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)了多個(gè)Mfn2基因SNP位點(diǎn)與原發(fā)性高血壓患病具有相關(guān)性[20-22]。在我們的實(shí)驗(yàn)中也驗(yàn)證了Mfn2基因SNP位點(diǎn)rs17037564 不同基因型與高血壓患病存在關(guān)聯(lián)性。如表2所示：rs17037564 GG+AG基因型對(duì)象中高血壓患者占39.5%；rs17037564 AA基因型對(duì)象中高血壓患者占54.1%。rs17037564 GG+AG基因型對(duì)象的高血壓患病率明顯低于rs17037564 AA基因型的對(duì)象，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(OR=0.730，95%CI=0.544～0.979,P=0.02)。因此我們認(rèn)為rs17037564 GG+AG基因型可能是高血壓患病的一個(gè)保護(hù)因素。

雖然目前國(guó)內(nèi)外有多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)Mfn2基因的差異表達(dá)可能會(huì)影響人體脂質(zhì)代謝過(guò)程，我們根據(jù)影響血脂的另一個(gè)重要因素肥胖來(lái)推斷，Mfn基因多態(tài)性可能會(huì)影響人體體重指數(shù)。但在我們?cè)囼?yàn)中并未發(fā)現(xiàn)Mfn2基因SNP位點(diǎn)rs17037564 不同基因型與超重肥胖患病率具有明顯的相關(guān)性(如表2所示，OR=1.048，95%CI=0.639～1.719,P=0.852)。

隨著生活水平的提高，人們的生活方式在不斷發(fā)生變化，攝入能量的增加，運(yùn)動(dòng)的減少導(dǎo)致超重肥胖的患病率在不斷升高。在全球范圍內(nèi)，大約有 10 億超重或肥胖人群。且有多項(xiàng)研究提示體質(zhì)量與高血壓患病率存在關(guān)聯(lián)性。有研究提示體質(zhì)量每增加5%，患高血壓的風(fēng)險(xiǎn)增加 20%～30%，且肥胖合并高血壓患者的心血管疾病發(fā)生率和病死率較高。因此，近年來(lái)肥胖型高血壓得到了越來(lái)越多的關(guān)注。肥胖型高血壓有多種發(fā)病機(jī)制，主要包括胰島素抵抗、脂聯(lián)素改變、自主神經(jīng)系統(tǒng)和RAAS不適當(dāng)?shù)募せ睢⒛I臟、心臟和血管結(jié)構(gòu)和功能異常、適應(yīng)不良免疫反應(yīng)等[23, 24]。在我們的實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)高血壓患病與超重肥胖存在著顯著相關(guān)性(如表3,OR1=0.682，95%CI=0.563～0.827,P1<0.001)，而在rs17037564 GG+AG基因型對(duì)象中超重肥胖患者并沒(méi)有顯著提高(P=0.400)。我們考慮可能是rs17037564 GG+AG基因型對(duì)肥胖相關(guān)的高血壓起到了一定的保護(hù)作用。這與從表2. 得出的rs17037564 GG+AG基因型可能是高血壓患病的一個(gè)保護(hù)因素的結(jié)論一致。且rs17037564的不同基因型分組對(duì)肥胖相關(guān)的高血壓影響上也存在著差異(表3,P2=0.005)。說(shuō)明rs17037564 基因型對(duì)象，超重肥胖更易患高血壓。所以rs17037564 AA基因型的對(duì)象更應(yīng)該注意體質(zhì)量的管理，從而避免高血壓的發(fā)生。綜合考慮rs17037564不同基因型對(duì)高血壓的影響后發(fā)現(xiàn)，超重肥胖與高血壓患病仍具有顯著的相關(guān)性(OR=0.465，95%CI=0.317～0.676,P4<0.001)。雖然BMI因其在臨床上較易獲取，而被廣泛作為評(píng)估肥胖的指標(biāo)，但是近期已有文獻(xiàn)報(bào)道稱(chēng)單純用體重指數(shù)作為評(píng)估肥胖的指標(biāo)存在一定的局限性。并且心血管事件的發(fā)生可能與腹圍、內(nèi)臟脂肪組織堆積等因素存在更直接的關(guān)聯(lián)[25]。另外，有證據(jù)顯示僅通過(guò)適量運(yùn)動(dòng)(每周運(yùn)動(dòng)3～5d，每天運(yùn)動(dòng)時(shí)間30～60min，包括步行、騎車(chē)等交通體力活動(dòng)和家務(wù)勞動(dòng)。)就可以減少17%的血壓控制不達(dá)標(biāo)率[26]。所以應(yīng)該建議所有具有高血壓發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)人群通過(guò)控制體質(zhì)量來(lái)降低高血壓發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，Mfn2基因SNP位點(diǎn)rs17037564 與高血壓患病可能存在相關(guān)性。rs17037564 GG+AG基因型相較于AA基因型是高血壓發(fā)病的保護(hù)性因素，且對(duì)肥胖相關(guān)的高血壓也起到一定的保護(hù)性作用。超重肥胖與高血壓存在著顯著的關(guān)聯(lián)性，應(yīng)建議所有具有高血壓發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)人群通過(guò)控制體質(zhì)量來(lái)降低高血壓發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。