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老年人乙醛脱氢酶2基因多态性与高血压病的关系

首席医学网      2012年05月07日 14:11:15 Monday  
 
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作者:    作者单位:南京大学医学院附属鼓楼医院老年科,江苏 南京 210008

【摘要】  目的:探讨乙醛脱氢酶2(ALDH2)基因多态性与老年高血压病的关系。方法:111例老年人分为高血压病组(80例)与非高血压对照组(31例),对比两组间ALDH2基因多态性。利用DNA微阵列芯片法检测ALDH2 12号外显子上基因的G to A突变(导致第504位氨基酸Glu被Lys取代)。结果:本研究检测出三种ALDH2基因型,包括ALDH2 野生型(ALDH2 *1/*1),ALDH2 突变杂合型(ALDH2 *1/*2),ALDH2 突变纯合子型(ALDH2 *2/*2)。与非高血压对照组相比,高血压病组的野生型,ALDHZ]结论: 乙醛脱氢酶2基因多态性与老年人高血压病可能不相关。

【关键词】  高血压;基因;老年人;乙醛脱氢酶2

  Abstract:Objective:To investigate relationship between gene polymorphism of acetaldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2) and hypertension in aged patients.Methods:A total of 111 aged subjects were divided into hypertension group (n=80) and no-hypertension control group (n=31). ALDH2 gene polymorphisms of the two groups were com pared. DNA microarray method was used to detect G to A mutation of gene on No.12 exon of ALDH2 (Glu on No.504 site substituted by Lys).Results:A total of three genotypes of ALDH2 were detected, including wild-type ALDH2 (ALDH2 *1/*1), mutant heterozygous type ALDH2 (ALDH2 *1/*2) and mutant homozygous type ALDH2 (ALDH2 *2/*2). Compared with no-hypertension control group, frequencies of wild-type and ALDHZ]Conclusion:Gene polymorphism of acetaldehyde dehydrogenase 2 might be no correlated with hypertension in aged patients.

  Key words:Hypertension; Gene; The aged; Acetaldehyde dehydrogenase 2

  高血压病有明显的遗传相关性,据估计人群中至少20%~40%的血压变异是由遗传决定的。人类线粒体乙醛脱氢酶(acetaldehyde dehydrogenase2,ALDH2)是一种是具有特殊作用的ALDH酶类,是酒精代谢过程中重要的酶类,并可通过减少细胞内醛负荷对抗氧化应激[1]。ALDH2基因12号外显子上G到A的点突变使得其第504位点上谷氨酸变为赖氨酸,酶活性大大下降。突变的等位基因形成人群中三种基因型:ALDH2 野生纯合子型(ALDH2 *1/*1,也称为野生型),ALDH2 突变杂合型(ALDH2 *1/*2,也称杂合型),ALDH2 突变纯合子型(ALDH2 *2/*2)。Saito等人[2]的研究表明,ALDH2野生型人群中饮酒对血压的影响较其他人群更为紧密;突变纯合子型的人比野生型及杂合型的人更不能耐受酒精。近年的研究显示,ALDH2酶活性降低会增加体内氧化应激,是高血压的易感因素[3]。老年人群体中,高血压病是一个极为常见的健康问题,65~74岁年龄组中,约65%患者患有此症。饮酒是我国人群高血压发病的重要危险因素[4]。对ALDH2基因是否可通过饮酒的酒精作用或是直接影响高血压病发病率,国内研究结果尚不一致。本研究采用ALDH2基因检测试剂盒利用DNA微阵列芯片法检测111例老年人群中高血压组及非高血压对照组的ALDH2 (Glu504Lys)基因多态性,分析ALDH2基因多态性分布与老年人高血压病的关系。

  1 资料与方法

  1.1 一般资料

  选择2011年3月至2012年2月我院老年科住院的老年患者111例,男91例,女20例,年龄(82.7±6.98)岁。其中高血压组80例,男67例,女13例,年龄(78.3±8.1)岁;非高血压对照组31例,男24例,女7例,年龄(83.5±6.5)岁。两组性别、年龄均无显著差异。高血压组入选标准:符合《2010年中国高血压诊治指南》高血压诊断标准;血压持续或3次以上非同日坐位血压收缩压(SBP)≥140mmHg和(或)舒张压(DBP)≥90mmHg,排除继发性高血压。两组均排除严重心功能不全、合并明显肾功能损害者。

  1.2 方法

  1.2.1 样本DNA提取及聚合酶链反应(PCR)扩增:所有受试对象均空腹12~14 h后,于清晨5∶00~6∶00取卧位肘静脉血3 ml,置乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝。在每个离心管中加入20 μl蛋白酶K溶液,将EDTA抗凝血混匀后吸取200 μl至上述离心管中,加入BL(细胞裂解提取液)涡旋混匀,56℃放置10 min。加无水乙醇于样品处理液中,充分颠倒混匀,低速离心。上一步所得溶液都加入已活化的吸附柱中,12 000 r/min离心1 min。加500 μl 缓冲液1于吸附柱离心1 min,500μl漂洗液2离心1 min,空转1 min。室温放置2~5 min,加BE(洗脱液),室温或水浴放置2 min,12 000 r/min离心1 min,留作样品DNA溶液。使用上海百傲科技有限公司ALDH2基因检测试剂盒行样本PCR扩增:将基因检测试剂盒内ALDH2扩增液低速离心后分装到0.2ml PCR离心管中,22μl/管,在各扩增管中分别加入1μl 反应液A,在各扩增管中加入2μl 提取好的样品DNA溶液,混匀后瞬时离心,将各0.2ml离心管放入PCR仪中,按下列条件扩增:50℃ 5min;94℃ 5min;94℃ 25秒,60℃ 25秒,72℃ 30秒,重复35次;72℃ 5min。取出扩增产物,2~8℃保存。

  1.2.2 芯片杂交显色:将各试剂按要求分装到2ml 离心管中,插入试管盒相应位置。吸取190μl 杂交缓冲液,加入,再把10μl ALDH2扩增产物,制成杂交反应液,放入试管盒位置。在BaiO e-Hyb全自动杂交仪中设置好杂交程序。将ALDH2基因芯片放入芯片片架中插入到杂交仪插片口,将试管盒正确放入杂交仪中后,运行杂交程序。

  1.2.3 芯片识读:启动BaiO BE-2.0生物芯片识读仪放置芯片,运用BaiO基因芯片图像分析软件,进行图像的扫描。图像分析自动输出检测报告。

  1.2.4 ALDH2基因型判定:基于生物样本中基因靶序列与固定有基因探针的基因芯片进行特异性杂交,经过酶促显色反应,给出待检基因的单核苷酸多态性(SNP)信息,将芯片上的色斑经信号放大,用BE-2.0 基因图象分析软件进行分析,给出靶基因SNP信息。以3种ALDH2基因型的DNA样品分别检测试剂盒,符合相应基因型别。对每个批次进行阴性及阳性对照,结果符合相应基因型。

  1.3 统计学处理

  用SPSS 19.0软件进行统计分析。计数资料用百分率表示,用x2检验,P<0.05为差异有显著性。

  2 结 果

  2.1 检测出ALDH2基因型

  研究样本检测出ALDH2基因型有3种:ALDH2 *1/*1,ALDHZ]图1 乙醛脱氧酶(ALDH2)基因型3种扫描结果

  2.2.2 ALDH2 基因第12 号外显子504位点基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡。根据公式:等位基因频率=(2×纯合子数+杂合子数)/2÷受检人数。

  2.2.3 两组基因型和等位基因的比较:与非高血压对照组相比,高血压病组的野生型基因,ALDHZ]表1 各组间基因型频率及等位基因型频率比较

  3 讨 论

  人类基因组中已破译19种ALDH酶,线粒体ALDH2是近年来研究证明对心血管病有重要意义的一种。ALDH2广为人知的作用是能够对酒精代谢中产物乙醛进行解毒。40%的东亚人携带有突变纯合子,对比于野生型等位基因其酶活性大大下降,有ALDH2此种突变的纯合子者饮酒后酒精诱发的脸红是其特征性表现[5];由于基因突变造成的单氨基酸多态性,ALDH2突变杂合子个体仅留有10%~45%酶活性,而突变纯合子个体只有1%~5%酶活性[6]。有功能的ALDH2酶是一种四聚物,任何其中一个亚单位由于基因突变发生变构,都会严重影响酶活性。酒精进入人体后先转化为乙醛,ALDHs是通过催化乙醛氧化成无活性的酸性物质来消除它的毒性[1]。由活性氧诱导的应激反应所衍生来的[7]有细胞毒性及活性的乙醛产生积聚,或者是外源性乙醛的直接作用[8],都可以严重损害心肌功能。虽然低水平的活性氧及乙醛本身可以作为启动应激活化的抗氧化机制的第二信使[9],而且这对细胞保持一种对抗急性或慢性积累过度氧化应激和毒性醛类的防御能力有决定性意义,但是它们确实还是会导致不可逆转的损伤。基于上述分子机制,ALDH2对生物体包括心血管病的影响可能存在其两面性。

  老年人高血压病有收缩压高、脉压大的特点,上述高血压的临床特点与老年动脉硬化血管壁僵硬度增加及血压调节中枢功能减退有关[4]。氧化应激及其导致或伴随的内皮功能缺陷近年来被看作是动脉粥样硬化发生发展过程中的重要因素。乙醛和脂质醛可通过形成蛋白副产物造成动脉粥样硬化血管损伤,而ALDH2可通过对其解毒来发挥抗动脉粥样硬化作用[3]。本研究对象为>65岁人群,且平均年龄在80岁以上。老年人群接受的总的乙醇负荷及外界氧化应激损伤较多,是否是由ALDH2途径的氧化应激作用增多导致动脉硬化发生,这只是本研究的推测。本研究的结果提示虽然高血压组ALDH2野生型比例较非高血压对照组高,但无显著差异,似乎两者并无关联。而日本的一项研究表明,虽然包含有饮酒变量的多因素Logistic回归分析减弱了ALDH2各基因型对血压影响的差异,仍然可以推测排除了饮酒对血压的影响,ALDH2基因型可能会影响血压;他们认为酗酒者常会漏报饮酒史,这原本可能夸大ALDH2基因型对血压的影响[10]。通过对饮酒人群ALDH2的研究,Hui等人进一步发现ALDH2可能为独立于饮酒之外的高血压危险因素[11]。同时,对以好饮酒著称的蒙古人群的一项病例对照研究表明原发性高血压与蒙古人ALDH2多态性可能相关。本研究样本中男性较女性为多,男性接触酒精较女性为多,且野生型个体由于可以负担酒精作用,饮酒量较其他基因型为多,造成醛类负荷增多,体内对其他外源性或内源性醛类解毒作用机会减少,可能导致活性氧物质总体增多,高血压易感。这项推测在此次的样本中也未得到完全验证:高血压男性亚组野生型较非高血压对照相比虽然升高,但差异无显著性;这还需对机体具体的氧化负荷、饮酒量及习惯、动脉硬化程度多方面分析。不同种族、地域也有不同的基因型分布。同时,本研究观察到野生型组高血压发病是略高的,不排除样本量扩大可以将此差异反应到统计学水平上。老年人各项慢性病合并较多,更完整的一般资料数据分析可能能给我们启示。也有研究表明老年冠心病患者ALDH2 突变型高血压发病率升高,且脉压明显升高[12]。这可能与ALDH2对硝酸盐类代谢有特异性有关。尚需进一步行亚组分析观察ALDH2基因型与高血压病的关系。

【参考文献】
    [1]Chen CH,Sun L,Mochly-Rosen D.Mitochondrial aldehyde dehydrogenase and cardiac diseases[J]. Cardiovasc Res,2010, 88(1), 51-57.

  [2]Saito K, Yokoyama T, Yoshiike N,et al.Do the ethanol metabolizing enzymes modify the relationship between alcohol consumption and blood pressure?[J].J Hypertens,2003,21(6):1097-1105

  [3]王振军,孙爱军,葛均波.乙醛脱氢酶2与心血管疾病[J].国际心血管病杂志,2009,36(3):161-164.

  [4]刘力生.中国高血压防治指南[J].中华高血压杂志,2011,39(7).579-616.

  [5]Yoshida A, Huang IY, Ikawa M. Molecular abnormality of an inactive aldehyde dehydrogenase variant commonly found in Orientals[J]. Proc Natl Acad Sci USA,1984,81(1):258-261.

  [6]Seitz HK, Matsuzaki S, Yokoyama A,et al. Alcohol and cancer[J]. Alcohol Clin Exp Res,2001,25(5 Suppl ISBRA):137S-143S.

  [7]Budas GR, Disatnik MH, Mochly-Rosen D. Aldehyde dehydrogenase 2 in cardiac protection:a new therapeutic target?[J].Trends Cardiovasc Med,2009,19(5):158-164.

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  [9]Poli G, Schaur RJ, Siems WG, et al. 4-hydroxynonenal: a membrane lipid oxidation product of medicinal interest[J]. Med Res Rev,2008,28(4):569-631.

  [10]Hiura Y,Tabara Y,Kokubo Y,et al.A genome-wide association study of hypertension-related phenotypes in a Japanese population[J]. Circ J,2010,74(11): 2353-2359.

  [11]Hui P, Nakayama T, Morita A, et,al.Common single nucleotide polymorphisms in Japanese patients with essential hypertension: aldehyde dehydrogenase 2 gene as a risk factor independent of alcohol consumption[J].Hypertens Res,2007,30(7):585-592.

  [12]白旭鹏,姚依群,武云涛,等.冠状动脉粥样硬化性心脏病患者乙醛脱氢酶2基因多态性与高血压的关系[J].医学综述,2010,16(10):1574-1577.

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