中国公共卫生  2015, Vol. 31 Issue (9): 1143-1146   PDF    
乙酰辅酶A羧化酶基因多态性与冠心病关系
陈业达1, 张高华1, 梁岩2, 林美华1, 张乃尊2, 金律1, 饶绍奇1     
1. 广东医学院医学系统生物学研究所与公共卫生学院, 广东 东莞 523808;
2. 茂名市人民医院
摘要目的 探讨乙酰辅酶A羧化酶基因多态性与中国广东汉族人群冠心病的关联性。方法 采用SNPscanTM多重SNP分型试剂盒,对筛选的一个tagSNP(rs2268388)在1 044例冠心病患者和1 349名健康对照中进行基因分型,并应用卡方检验、logistic回归模型等方法分析SNP位点与冠心病的关联性。结果 校正性别、年龄、高血压、糖尿病、吸烟史、总胆固醇和体质指数后,rs2268388在等位基因关联分析和基因型关联分析中均无统计学意义(P=0.508,OR=0.956,95%CI=0.835~1.093);进一步按性别、是否患高血压、是否患糖尿病分层后进行基因型关联分析显示在糖尿病组rs2268388与冠心病显著关联(P=0.019,OR=7.856,95%CI=1.406~43.89)。结论 在中国广东汉族人群中,乙酰辅酶A羧化酶基因rs2268388多态性可能与冠心病合并糖尿病有关。
关键词乙酰辅酶A羧化酶基因     基因多态性     冠心病    
Association of acetyl-CoA carboxylase beta gene polymorphisms with risk for coronary heart disease
CHEN Ye-da, ZHANG Gao-hua, LIANG Yan, et al    
Institute of Medical Systems Biology, School of Public Health, Guangdong Medical College, Dongguan, Guangdong Province 523808, China
Abstract: Objective To assess the association between acetyl-CoA carboxylase beta gene(ACACB) polymorphisms and coronary heart disease(CHD) in a Cantonese population.Methods First,a tag single nucleotide polymorphism(SNP)(rs2268388) was picked out from ACACB gene.Then,genotyping for this SNP locus was performed using SNPscanTM Kit in 1 044 CHD cases and 1349 health controls.Finally,several statistical methods like Chi-square test and logistic regression modeling were used to examine its association with CHD.Results No significant association between rs2268388 and CHD was found in both allelic association analysis and genotypic association analysis after adjustment for gender,age,hypertension,diabetes,smoking,total cholesterol,and body mass index(P=0.508,odds ratio[OR],95% confidence interval,[95% CI])=0.956(0.835-1.093).However,further stratification analysis by gender,hypertension,and diabetes demonstrated that in the diabetes subgroup,rs2268388 was significantly associated with CHD(P=0.019,OR [95% CI])=7.856(1.406-43.89).Conclusion In Cantonese,ACACB rs2268388 polymorphism may have relevance with CHD complicated with diabetes,and further studies are required to elucidate its molecular mechanisms.
Key words: acetyl-CoA carboxylase beta     gene polymorphism     coronary heart disease    

冠心病作为一种由环境因素和遗传因素共同作用导致的复杂疾病,是世界范围内死亡和致残的首要原因。有关冠状动脉粥样硬化发病机理尚未完全明了,脂肪浸润是导致冠心病发生的重要机制之一。乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase beta,ACACB)是催化脂肪酸合成代谢第一步反应的限速酶,与脂质代谢相关的疾病有关[1]。ACACB参与脂肪酸的合成,是脂肪代谢通路中重要的催化酶[2, 3],可能在冠状动脉粥样硬化的发生发展过程中起着重要作用。为进一步明确ACACB基因与冠心病的关系,本研究对2011—2014年在广东地区多家医院收集的汉族人群的资料采用病例对照研究对其进行关联度分析,现将结果报告如下。

1 对象与方法 1.1 对象

本研究为病例对照研究,总样本为2 393例,研究对象来自2011—2014年广东医学院附属医院、中山大学第一附属医院、茂名市人民医院等多家直属和非直属附属医院的心血管内科。病例均为现患病例,均获得患者知情同意后收集样本。病例组纳入及排除标准[4]:(1)年龄20~70岁;(2)满足下列之一情况者:①有心绞痛等典型的临床症状,心电图检查表现为稳定型心绞痛、不稳定型心绞痛、非ST段抬高型急性心肌梗死或ST段抬高型急性心肌梗死;②经冠状动脉造影检查证实一支冠状动脉狭窄≥50%;③接受过经皮冠状动脉成形术(percutaneous transluminal coronary angioplasty,PCTA)和冠状动脉旁路搭桥术(coronary artery bypass graft,CABG)手术;④心肌酶显著升高;(3)排除卧位性心绞痛、变异性心绞痛和混合性心绞痛等与冠脉痉挛因素有关的发作和风心病及先心病等引起的心绞痛、心源性休克、重度心力衰竭、严重室性心律失常、伴有其他严重疾病如恶性肿瘤、慢性肝肾疾病等。对照为与病例同时期在同一家医院体检的健康人群,其纳入及排除标准为:(1)年龄20~70岁;(2)无冠心病及血脂异常;(3)经病史询问、体检、心电图检查和其他血生化检查无异常。病例组共1 044例,男性616例,女性428例,年龄为20~70岁。对照组共1 349例,男性710例,女性639例,年龄为20~70岁。所有研究对象均为无血缘关系的广东汉族人群。

1.2 方法 1.2.1 资料收集和血液标本采集

在知情同意的原则下,工作人员对冠心病患者与对照人群进行与冠心病相关疾病的标准问卷调查,记录患者的一般情况、既往史、疾病家族史、吸烟饮酒史;测定血、尿、便常规及血脂、血糖等各项生化指标、冠状动脉造影结果等。内分泌科护士于清晨采集受试者抽取外周血样4 mL,装于一次性真空乙二胺四乙酸(ethylene diaminete traacetic acid,EDTA)抗凝管中,保存于-80 ℃冰箱。

1.2.2 基因组DNA的提取与基因分型

使用“血液基因组DNA提取系统(非离心柱型)”试剂盒提取基因组DNA;采用SNPscanTM 多重SNP分型试剂盒对ACACB rs2268388进行分型。

1.2.3 质量控制

个体质量控制:去除掉缺失信息>10%的个体。基因分型质量控制:设置内参,监控试验过程;病例和对照样本同一批次检测。单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)质量控制,去除满足以下条件之一的SNP:(1)缺失率>10%;(2)不满足Hardy-Weinberg平衡(P < 0.05);(3)次等位基因频率(minor allele frequency,MAF) < 0.05。

1.3 统计分析

计量资料用x±s表示,组间比较用t检验;分类资料用频率和百分比表示,组间比较采用χ2检验。使用SPSS 17.0进行统计分析。Hardy-Weinberg平衡检验、MAF估计、SNP与冠心病的关联性采用PLINK软件进行分析。

2 结 果 2.1 研究对象基本特征

选取2 393例对象经质量控制排除3名,将2 390例研究对象纳入进一步分析。其中,冠心病组1 044例,对照组1 346例。冠心病组中,有吸烟史人数的比例为43.9%;患高血压人数的比例为54.4%;患糖尿病人数的比例为29.5%;平均年龄为(63.87±11.77)岁;平均body mass index(BMI)为(22.88±3.28)kg/m2;平均总胆固醇为(4.95±1.40) mmol/L。对照组中,男性708例,女性638例;有吸烟史人数的比例为52.1%;患高血压人数的比例为38.8%;患糖尿病人数的比例为6.7%;平均年龄为(56.91±10.73)岁;平均BMI为(23.50±3.36)kg/m2;平均总胆固醇为(5.52±1.12)mmol/L。2组间性别、年龄、吸烟史、高血压、糖尿病、体质指数、总胆固醇等指标比较有统计学差异(P<0.05)。

2.2 rs2268388与冠心病的关联性 2.2.1 等位基因关联分析

对冠心病组和对照组进行关联分析,结果显示,次等位基因在冠心病组与对照组中的分布无统计学差异,P=0.508。

2.2.2 基因型关联分析(表1)
表 1 3种遗传模型下单位点与冠心病的关联分析

在加性、显性、隐性3种遗传模型下,分别采用单因素和多因素logistic回归进行该SNP与冠心病的关联分析,未发现该SNP与冠心病关联(P>0.05)。进一步采用多因素logistic回归对冠心病常见的7个危险因素进行校正后,仍未发现该SNP在3种遗传模型下与冠心病有关联(P>0.05)。

2.3 分层分析(表2)
表 2 按性别、高血压、糖尿病分组分析3种遗传模型下单位点与冠心病的关联性
2.3.1 按性别分层分析rs2268388与冠心病的关联性

将研究对象分成男性组(n=1 324)和女性组(n=1 066),在3种遗传模型下,分别采用单因素和多因素logistic回归模型分析了rs2268388对冠心病的风险效应。无论是否校正年龄、高血压、糖尿病、吸烟史、总胆固醇和BMI,均未发现该SNP位点与冠心病发病风险有关(P>0.05)。

2.3.2 按是否患高血压分层分析rs2268388与冠心病的关联性

将研究对象分成高血压组(n=1 090)和非高血压组(n=1 300),在3种遗传模型下,分别采用单因素和多因素logistic回归模型,分析rs2268388位点对冠心病的风险效应。在校正了年龄、性别、糖尿病、吸烟史、总胆固醇和BMI后,在2组中均未发现该多态性位点与冠心病有关(P>0.05)。

2.3.3 按是否患糖尿病分层分析rs2268388与冠心病的关联性

将研究对象分成糖尿病组(n=398)和非糖尿病组(n=1 992),在3种遗传模型下,分别采用单因素和多因素logistic回归模型估计该SNP位点的风险效应。在糖尿病组rs2268388与冠心病显著关联(P=0.019,OR=7.856,95%CI=1.406~43.89)。提示乙酰辅酶A羧化酶基因rs2268388多态性可能与冠心病合并糖尿病有关。

3 讨 论

ACACB是一种存在于胞液中变构酶,是脂肪酸代谢的限速酶[5, 6]。在脂肪合成过程中,不仅ACACB是限速酶,而且其催化产物丙二酸单酰辅酶A,在一定程度上控制着脂肪酸的代谢[7]。ACACB属于分子间羧化转移家族成员,通过生物素羧化酶功能和羧基转移酶功能催化乙酰辅酶 A 生成丙二酸单酰辅酶A,是一种在脂肪酸合成和代谢中起重要作用的中间代谢物[8],直接影响游离脂肪酸的浓度。高浓度的游离脂肪酸引起内皮细胞形态功能发生变化,细胞皱缩、细胞间隙增大、细胞膜受到损伤,有利于脂蛋白渗透到内膜下,从而促进动脉粥样硬化的发生发展[9]。ACACB是近年来在肥胖及糖尿病发病机制研究中被逐渐重视的一种促进脂肪酸合成的酶,其处于脂肪和糖代谢的一个交汇点,在碳水化合物和脂肪代谢中有重要作用,与糖尿病有着密切关系[10]。对ACACB的研究表明,该酶和肥胖的发生有着重大关系,该酶在肥胖的治疗中有重要的作用[11]。在中国人群中,ACACB rs2268388多态性与2型糖尿病肾病相关[12]。国外有研究表明,ACACB rs2268388多态性与2型糖尿病肾病相关;在没有2型糖尿病的比马印第安人和非裔美国人中,rs2268388的风险等位基因(T)与较高的BMI有关联;在西班牙女性中,ACACB rs2268388多态性与肥胖有关联[13]。在肥胖的女性中,rs2268388等位基因(T)有高表达;在绝经女性中,ACACB rs2268388多态性与肥胖和糖尿病有关联[14]。在日本2型糖尿病人群中,ACACB rs2268388多态性与蛋白尿有关联;在欧裔美国人群中,ACACB rs2268388多态性与2型糖尿病相关的终末期肾脏病有关联[15]。以上的研究表明该酶与多种疾病相关,其中糖尿病和肥胖主要是由于脂肪代谢紊乱引起的,而脂质代谢紊乱是冠心病的一个重要发病机制,该酶可能与冠心病的发病有关。ACACB rs2268388多态性与肥胖和糖尿病有关联,它是否与冠心病有关联有待进一步探讨。而ACACB rs2268388多态性与冠心病的关联研究,国内外少见报道,因此本研究选取了ACACB基因的rs2268388位点,对1 044例冠心病患者与1346例健康对照进行关联研究,旨在揭示ACACB基因多态性与冠心病的关系。

关联分析结果显示,单位点的基因型及其等位基因频率在冠心病组和对照组间无统计学意义(P>0.05)。在加性、显性、隐性3种遗传模型下,分别用单因素logistic回归进行SNP与冠心病的关联分析,未发现该SNP与冠心病有关联(P>0.05)。进一步用多因素logistic回归校正了性别、年龄、吸烟史、高血压、糖尿病、总胆固醇和BMI后也未发现该SNP与冠心病有关联(P>0.05)。国内有研究表明:男性、吸烟史、高血压是冠心病的危险因素[16, 17, 18]。国外有文献提示,冠心病的危险因素主要包括:吸烟、高血压和糖尿病。在选择协变量时,进行了相关分析,发现性别、年龄、吸烟史、高血压、糖尿病、总胆固醇和BMI在病例组和对照组中有统计学差异,故将这7个协变量纳入多因素logistic回归分析中。同时,为了排除性别、高血压、糖尿病可能对SNP与冠心病的关联产生影响,因此进一步将研究对象分成男女亚组、高血压组、非高血压组、糖尿病组和非糖尿病组。按上述方法采用单因素和多因素logistic回归进行SNP与冠心病的关联分析,在高血压组中校正前显性模型下的结果显示rs2268388位点与冠心病有关联(P<0.05),进一步校正年龄、性别、糖尿病、吸烟史、总胆固醇和BMI之后,未发现该SNP与冠心病有关联(P>0.05)。糖尿病组中校正后隐性模型下的结果显示rs2268388位点与冠心病有关联(P<0.05),其他结果均显示rs2268388位点与冠心病无关联。在隐性遗传模型下,ACACB rs2268388位点的多态性与冠心病合并糖尿病相关,这可能与糖尿病患者体内的胰岛素的水平有关,胰岛素能使磷酸化的ACACB转化为去磷酸化的ACACB,从而恢复ACACB催化脂肪酸合成的活性。单纯冠心病患者体内胰岛素水平正常,不能够激活很多的磷酸化的ACACB参与脂肪酸的合成,脂肪酸的合成减少,这可能是ACACB基因多态性与冠心病无关的原因;而2型糖尿病患者体内的胰岛素水平较高,能够使很多磷酸化的ACACB去磷酸化,恢复其活性进而参与脂肪酸的合成,从而导致冠心病。

综上所述,在中国广东汉族人群中,乙酰辅酶A羧化酶基因rs2268388多态性可能与冠心病合并糖尿病有关,其具体机制尚需进一步探讨。

志谢        感谢所有给予我帮助的人,感谢你们为本研究提供的支持和帮助

参考文献
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