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编号:10227344
载脂蛋白B基因多态性与动脉粥样硬化性脑梗死的关系
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1999年第8期
     作者:王绿娅 顾云 吴桂贤 王薇 刘军 潘晓冬 吴兆苏

    单位:100029 首都医科大学附属北京安贞医院北京市心肺血管疾病研究所

    关键词:载脂蛋白B类;动脉粥样硬化;脑梗死

    中华医学杂志990816 【摘要】 目的 探讨汉族人载脂蛋白B (apolipoprotein B,ApoB )基因变异与动脉粥样硬化性脑梗死的关系。方法 用聚合酶链反应(PCR)对150例动脉粥样硬化性脑梗死患者及301名健康人的ApoB 基因XbaI酶切位点限制性片段长度多态性进行了研究。结果 脑梗死患者及正常人均以X-X-为主要基因型,频率分别为0.907、0.948,少见X+X-、未见X+X+基因型,2组人群基因型分布处于Hardy-Weinberg平衡;少见的X+等位基因,其频率明显低于文献报道的白种人,其频率分别为0.027、0.418、0.454、0.479(均为P<0.01);脑梗死组X+等位基因频率明显高于对照组,分别为0.053、0.027(P<0.05);脑梗死组平均血清总胆固醇水平明显升高,分别为(5.3±1.3)、(4.9±1.3)mmol/L (P<0.05),Apo-AI水平、Apo-AI/ApoB比值均明显降低,分别为(1.02±0.34)、(1.26±0.40) g/L,(均为P<0.01);脑梗死组具有X+X-基因型个体血清ApoB平均水平明显高于相应的X-X-基因型个体,分别为(0.89±0.29)、(0.78±0.17) g/L(P<0.05)。结论 推测载脂ApoB基因XbaI位点X+等位基因与动脉粥样硬化性脑梗死发生有一定关联;可能通过升高ApoB水平进而影响脂质代谢,增加个体对动脉粥样硬化的易感性。
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    The relation between polymorphisms of apolipoprotein B gene and atherosclerotic cerebral infarction

    WANG Lüya GU Yun WU Guixian et al.

    (Heart Lung and Blood Vessel Medical Institute,Beijing 100029)

    【Abstract】 Objective To explore the association of variance at XbaI site of apolipoprotein B (ApoB ) gene and atherosclerotic cerebral infarction (ACI) in Chinese Han population.Methods Using polymerase chain reaction (PCR) techniques,we studied the restrict fragment length polymorphism (RFLP) at XbaI site of ApoB gene in 150 patients with ACI and 301 healthy age,sex-matched individuals from a population of Chinese Han nationality in Beijing.Results In both ACI group and control group,X-X- genotype was the most frequent one (frequency:0.907,0.948) and we did not find X+X+ genotype.The distribution of genotypes in the two groups was at the Hardy-Weiberg equilibriums.The frequency of rare allele X+ was significantly lower in Chinese Han than that reported in Caucasians(0.027 vs 0.418,0.454,0.479,P<0.01).The higher frequency of rare allele X+ was found in the ACI group as compared with the control group (0.053 vs 0.027,P<0.05).markedly increased levels of TC(5.3±1.3)、(4.9±1.3) mmol/L (P<0.05 ),and low levels of Apo-AI,Apo-AI/ ApoB in the ACI group were observed(1.02±0.34)、(1.26±0.40) g/L,(P<0.01); X+X- genotype was associated with higher levels of ApoB compared with the levels of X-X- genotype in the ACI group(0.89±0.29)g/L、(0.78±0.17) g/L (P<0.05).Conclusion X+ allele of ApoB gene may be associated with ACI to some extent in the Chinese population,and presumbly through its effect on ApoB metabolism it increases the susceptibility to ACI.
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    【Key words】 Apolipoprotein B Atherosclerosis Cerebral Infarction

    研究认为,脂蛋白异常在颅内外动脉粥样硬化过程中起重要作用[1],高浓度的载脂蛋白B(ApoB)和低密度脂蛋白(LDL)是早发动脉粥样硬化(AS)的重要危险因素[2],ApoB基因XbaI位点变异,可导致血中ApoB水平变化[3]或与冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)的易感性有关[4],但其与脑血管病的关系尚少见报道。为探讨中国人ApoB基因多态性频率分布特征及其遗传变异在动脉粥样硬化性脑梗死(ACI)发病中的意义,我们在以往工作的基础上[5],对150例脑梗死患者及性别、年龄相配对的301名正常人的ApoB基因XbaI位点多态性频率分布及其与脑梗死的关系进行了研究。

    对象与方法
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    一、对象

    1.脑梗死组:1996~1997年在北京市多国心血管病危险因素调查(MONICA)监测网回访患者及本院住院患者中选取150名临床确诊的脑梗死患者,诊断符合全国第二届脑血管病会议制订的脑血管病诊断标准[6],全部病例均经临床及头颅CT扫描确诊,排除脑栓塞、脑出血及影响血脂代谢的肝、肾、内分泌疾病,年龄32~64岁,平均54岁,其中男112例,女38例。

    2.对照组:按性别、年龄配对的正常健康人,于1996年9~10月北京市海淀区居民心血管病危险因素随机抽样调查中,选取301名无血缘关系的健康汉族人,排除心血管疾病及肝、肾、内分泌疾病,其中男211例,女90例,年龄33~65岁,平均49岁。

    二、方法

    1.提取基因组DNA:清晨采集空腹静脉血6 ml,其中3 ml加入2%依地酸(EDTA)抗凝,收集白细胞用于提取基因组DNA,另外3 ml收集血清用于血脂及载脂蛋白测定。用低渗溶血法破坏红细胞,重复离心沉淀白细胞并悬浮于含蛋白酶K的TES缓冲液,50 ℃保温4小时,加入1/3体积的饱和氯化钠溶液混匀静置10分钟后离心3 000 r/min,15分钟,将上清移出后加入2.5倍体积冷无水乙醇,挑起染色体DNA,干燥后溶于(TE)缓冲液[7]
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    2.多聚酶链反应:特异DNA 引物由中国医学科学院基础医学研究所分子生物学国家重点实验室提供,序列为:P1: 5′-GGA GAC TAT T CAGAAGCT AA-3′; P2: 5′-GAA GAG CCT GAA GAC TCA CT-3′,扩增ApoB基因第26外显子包含XbaI酶切位点多态性片段,产物长度为710 bp。反应总体积为25 ml,含有染色体DNA 1 μg,Taq 酶1 u,引物各5 pmol,其他成分按常规加入。反应体系混匀后在 PROGENE II型扩增仪(英国)中进行热循环:94 ℃预变性5分钟,循环周期依次为:95 ℃变性50秒,50 ℃退火40秒和72 ℃延伸2分钟,30个循环后72 ℃保温10分钟结束反应。以2%琼脂糖凝胶电泳检查PCR产物(以上试剂由上海生工试剂公司生产)。

    3.DNA多态性分析: 取扩增产物14 μl,加入内切酶XbaI 20 u,37 ℃消化过夜。将全部酶切产物混以样品缓冲液,以2%琼脂糖凝胶电泳70 V电压分离酶切片段3小时,以PBR322/MSPI为标准相对分子量,在紫外透射仪上观察并照相 。X+等位基因的特征为产生277 bp和433 bp两条片段 (有切点) ,仅出现1条710 bp片段(无切点)则为X-等位基因。
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    4.血脂及载脂蛋白浓度测定:血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)采用氧化酶法测定,高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)用磷钨酸镁法[8],LDL-C按Fridwald公式计算;ApoAI及ApoB100采用免疫比浊法[9](试剂由上海太阳试剂公司生产),在半自动生化分析仪(CRONY 630型,意大利)测定。

    5.统计学处理: 建立数据库,各等位基因频率用基因计数法,脑梗死组与正常组等位基因差异及中国人与其他种族间等位基因频率比较用χ2检验,各基因型亚组血清脂质载脂蛋白水平比较用单因素方差分析,以上数据均采用SPSS、EPI统计软件分析。

    结果

    1.脑梗死组与对照组血脂、载脂蛋白水平比较:脑梗死组血清TC水平明显高于对照组,TG、LDL-C有升高的趋势,ApoAI及ApoAI/ApoB比值明显低于对照组,表明血脂异常参与脑梗死发病(表1)。
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    表1 脑梗死组和对照组血脂及载脂蛋白水平比较(±s) 组别

    例数

    年龄(岁)

    TC

    (mmol/L)

    TG

    (mmol/L)

    HDL-C

    (mmol/L)

    LDL-C

    (mmol/L)
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    ApoAI

    (g/L)

    ApoB

    (g/L)

    ApoAI/B

    脑梗死组

    150

    54±6

    5.3±1.3**

    1.4±0.7

    1.8±0.6

    3.2±1.2
, 百拇医药
    1.0±0.3*

    0.8±0.2

    1.3±0.5*

    对照组

    301

    49±10

    4.9±1.3

    1.2±0.7

    1.3±0.4

    3.1±1.3

    1.3±0.4

    0.9±0.3
, 百拇医药
    1.5±0.4

    注:脑梗死组与对照组,ApoAI、ApoAI/B比值比较,*P<0.01;脑梗死组和对照组与TC比较**P<0.05

    2.脑梗死组及对照组ApoB基因XbaI 位点多态性频率分布:汉族(病例及对照)基因型均以X-X-基因型占优势,X+X-杂合子少见,未见X+X+基因型。经计算两组频率均符合Hardy-Weinberg平衡定律,具有群体代表性。脑梗死组少见的X+等位基因频率明显高于对照组,分别为0.053,0.027(P<0.05),(表2) 。

    表2 脑梗死组与对照组ApoB基因XbaI位点多态性频率比较(例数) 组别

    例数

    基因型
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    等位基因(频率)

    X-X-

    X+X-

    X+X+

    X-

    X+

    脑梗死组

    150

    136

    16

    0

    284(0.947)

    16(0.053)*
, 百拇医药
    对照组

    301

    285

    16

    0

    586(0.973)

    16(0.027)

    注:与对照组比较χ2=4.25,df=1,P<0.05

    3.中国汉族人ApoB基因频率分布与其他种族间比较:所检测的汉族正常人中少见的X+等位基因频率(0.027)明显低于白种人[10-12](P<0.01),低于印尼人[13](P<0.05),与叶平报道的汉族人[14](0.025)频率相似(表3)。
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    表3 中国人与其他种族间健康人等位基因频率比较(例数) 种族

    例数

    等位基因(频率)

    X-

    X+

    西班牙人

    228

    249(0.546)

    247(0.454)*[10]

    芬兰人

    176

    205(0.582)
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    147(0.418)*[11]

    澳大利亚人

    118

    123(0.521)

    113(0.479)*[12]

    印度尼西亚人

    205

    369(0.90)

    41(0.100)**[13]

    中国汉族人

    301
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    586(0.974)

    16(0.026)

    注:与中国汉族人比较*P<0.01,**P<0.05

    4.不同基因亚型间血脂和载脂蛋白水平比较:脑梗死组X+X-基因型者ApoB水平显著高于X-X- 基因型者,对照组X+X-基因型者ApoAI/B比值明显低于X-X-基因型者,单因素方差分析在调整年龄、性别因素影响后差异仍有显著意义(P<0.05);脑梗死组及对照组X+X-基因型者与相应的X-X- 基因型者比较,血清TC、TG水平有升高趋势,但差异无显著意义(表4)。

    表4 不同基因亚型间血脂和载脂蛋白水平比较(±s) 组别
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    例数

    年龄

    (岁)

    TC

    (mmol/L)

    TG

    (mmol/L)

    HDL-c

    (mmol/L)

    LDL-c

    (mmol/L)

    ApoAI

    (g/L)
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    ApoB

    (g/L)

    ApoAI/B

    脑梗死组

    X+X-

    16

    56±6

    5.5±1.0

    1.6±10.0

    1.8±0.5

    3.2±0.9

    1.1±0.4

    0.89±0.29
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    1.3±0.6

    X-X-

    134

    54±6

    5.2±1.3

    1.4±0.6

    1.8±0.6

    3.2±1.2

    1.0±0.3

    0.78±0.17

    1.3±0.5

    对照组
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    X+X-

    16

    49±10

    5.2±0.6

    1.2±0.6

    1.4±0.3

    3.2±0.6

    1.1±0.3

    0.91±0.28

    1.2±0.4**

    X-X-

    211
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    49±10

    4.5±1.4

    1.2±0.7

    1.3±0.4

    3.1±1.3

    1.3±0.4

    0.88±0.30

    1.5±0.4

    注:脑梗死组X+X-与X-X-基因型亚组比较*P<0.05;对照组X+X-与X-X-基因型亚组比较**P<0.05

    讨论

    ApoB的基因定位于第2号染色体短臂,全长43 kb,有29个外显子和28个内含子,可编码ApoB-100和ApoB-48两种多肽链,分别在肝脏和小肠合成。 本研究显示,ApoB-100基因第26外显子,接近LDL受体结合区的基因片段。XbaI位点多态性的产生,是由于ApoB基因cDNA序列第7673位核苷酸C→T突变,从而产生一个XbaI内切酶识别位点,即X+等位基因。本研究中汉族健康人中X+等位因其频率(0.026)与叶平报道(0.025)相似,显著低于文献报道的白种人[10-12](P<0.001);低于印尼爪哇人(P<0.05);说明等位基因频率分布在不同人种中差异较大。
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    本研究观察到脑梗死组血清TC水平显著高于对照组,而ApoAI、ApoAI/B比值显著低于对照组,表明脂蛋白异常在颅内外动脉的粥样硬化过程中起作用[1],与脑血管病发生有一定关系。 同时观察到脑梗死组与对照组比较X+等位基因频率显著升高,与叶平报道的中国人冠心病患者X+等位基因频率升高的结果[14]相似,提示ApoB基因XbaI位点变异不仅与冠状动脉而且与颅内动脉的AS病变形成可能有一定的内在联系。

    脑梗死组携带X+等位基因个体与仅携带X-等位基因个体比较,血清ApoB平均水平显著升高,TC、LDL-c有升高的趋势,提示XbaI位点变异与ApoB水平及代谢有一定关系。国外报道XbaI酶切位点多态性明显影响血脂水平,XbaI纯合子X+X+基因血浆中TC、LDL-c、ApoB100水平最高,X+X-杂合子次之,而X-X- 纯合子最低[3,4]。由于ApoB基因第2488位密码子ACC和ACT均为苏氨酸的密码,XbaI位点变异并未改变氨基酸序列,不能直接影响体内脂质代谢,Renges[15]认为,XbaI变异可作为一个标记,与ApoB基因本身的功能性突变或临近影响胆固醇水平的序列发生连锁不平衡,减弱了LDL与其受体结合,影响LDL的分解代谢率,导致体内脂质水平异常[10]。因此,ApoB基因变异或许能解释个体间血脂水平和对AS易感性的差异[4]
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    本研究结果表明,脑梗死组X+等位基因频率显著升高,脑梗死组携带X+等位基因个体血清ApoB平均水平显著升高,均提示载脂蛋白B基因XbaI位点X+等位基因,是一个遗传标记与动脉粥样硬化性脑梗死及有关临床表型有一定关联;可能通过升高ApoB水平进而影响脂质代谢,增加个体对动脉粥样硬化的易感性。因此,如果能广泛开展基因筛查,对携带遗传因素的AS易感人群及早采取预防措施,进行饮食及环境因素的干预,将对我国的心血管疾病的预防做出贡献。

    本课题为北京市自然科学基金资助项目(7952004)

    参考文献

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    (收稿:1998-11-10 修回:1999-04-06), 百拇医药