ICAM-1基因Gly 214Arg多态性与缺血性脑卒中的关系
作者：马丽媛 赵勇 王兴宇 刘力生 刘一仙 Klaus Lindpaintner
单位：中国医学科学院阜外心血管病医院,北京 100037
关键词：细胞间粘附分子-1；基因；多态性；缺血性脑卒中
现代诊断与治疗000604 摘要:目的 探讨中国人缺血性脑卒中与细胞间粘附分子-1(Intercellular Adhesion Molecule-1，ICAM-1)基因Gly?214Arg多态性之间的关系。方法 利用PCR技术和分子杂交技术对北京地区294例缺血性脑卒中患者进行ICAM-1基因Gly?214Arg多态性的检测和分析，并与279例北京地区的非卒中对照进行比较。结果 缺血性脑卒中患者ICAM-1基因Gly?214Arg多态性的基因型频率和等位基因频率与对照组相比无明显差异。结论 ICAM-1基因Gly?214Arg多态性可能不是中国人群缺血性脑卒中发病的遗传学危险因素。
, http://www.100md.com
中图分类号：R338.2；R331.3 文献标识码：A 文章编号：1001-8174(2000)06-0328-02
Relationship between ICAM-1 Gene Gly 214Arg Polymorphism and Ischemic Stroke
MA Li-yuan ZHAO Yong WANG Xing-yu LIU Li-sheng LIU Yi-xian KLAUS Lindpaintner
(Fuwai Heart Hospital,CAMS & PUMC,Beijing 100037,China)
Abstract:Objective To investigate whether ICAM-1 gene Gly 214Arg polymorphism is associated with ischemic stroke in Chinese people.Method ICAM-1 gene Gly 214Arg polymorphism was determined by polymerase chain reaction(PCR) and molecular hybridization in 294 patients with ischemic stroke and 279 controls selected from Beijing population.Two groups were matched in sex,age and blood pressure.Results The prevalence rates of genotype and allele frequency of ICAM-1 gene Gly 214Arg polymorphism are not significantly different between ischemic stroke group and control group(P>0.05).Conclusion ICAM-1 gene Gly214Arg polymorphism is not associated with ischemic stroke.
, 百拇医药
Key words:ICAM;Gene;Polymorphism;Ischemic stroke
在细胞粘附分子的免疫球蛋白超家族中，参与白细胞与内皮细胞粘附的主要是细胞间粘附分子-1(Intercieluar adhesion molecular-1，ICAM-1)[1]。因白细胞与内皮细胞的粘附是动脉粥样硬化早期过程之一[2]，因而推测，ICAM-1基因变异可能与脑卒中的发生有关。我们应用PCR技术和分子杂交技术对北京地区294例缺血性脑卒中患者及279例非卒中对照进行了ICAM-1基因Gly214Arg多态性的检测和分析。
1 对象与方法
1.1 对象 缺血性脑卒中患者294例，随机的非脑卒中对照279例，两组人群按照年龄(相差不过3岁)、性别以及血压进行匹配。所有受试者均来自北京地区。
, 百拇医药
1.2 方法 取外周静脉血5ml，应用标准的酚-氯仿法提取基因组DNA。采用PCR技术扩增ICAM-1基因含Gly214Arg多态性位点的核苷酸序列，将扩增产物与生物素标记的探针进行杂交，经显色后判读基因型结果。PCR反应总容积为50μl，其中包括PCR Master Mix?15.0μl、生物素标记的混合引物B?10.0μl、基因组DNA?25ng。PCR反应条件：94℃预变性7分钟；96℃变性15秒，60℃退火1.0分钟，72℃延伸1.25分钟，循环(变性、退火、延伸)33次；68℃持续5分钟，10℃保温直至PCR反应管被移走。反应产物置于4℃短期贮存或-20℃长期贮存。
1.3 统计学处理 利用SPSS统计软件对计量资料采用t检验；计数资料采用χ2分析。
2 结果
2.1 病例组和对照组的一般临床资料 见表1。病例组和对照组的年龄、性别比例、血压水平、体重指数、血浆总胆固醇、甘油三酯、血糖、尿素氮、血肌酐水平均无显著差异(P>0.05)。
, 百拇医药
2.2 ICAM-1基因Gly?214Arg多态性在缺血性脑卒中组及对照组中的分布情况 见表2。
表1 病例组和对照组的一般临床参数比较(
±s)
病例组(n=294)
对照组(n=279)
P值
年龄(岁)
61.82±9.42
62.11±9.02
>0.05
性别(男/女)
, 百拇医药
182/112
176/103
>0.05
收缩压(mmHg)
141.46±17.80
142.06±20.29
>0.05
舒张压(mmHg)
85.73±11.35
86.02±12.54
>0.05
体重指数(kg/m2)
, 百拇医药
24.53±3.03
25.19±3.64
>0.05
胆固醇(mmol/L)
5.12±1.14
4.64±1.10
>0.05
甘油三酯(mmol/L)
1.76±0.99
1.38±0.87
>0.05
血糖(mmol/L)
, 百拇医药
6.06±2.47
5.50±1.56
>0.05
尿素氮(mmol/L)
5.64±2.26
6.02±1.94
>0.05
血肌酐(mmol/L)
91.15±21.56
92.14±22.20
>0.05
表2 ICAM-1基因Gly?214Arg多态性在两组人群中的分布[n(%)]
, 百拇医药
n
基因型频率
等位基因频率
GlyGly
GlyArg
ArgArg
Gly
Arg
病例组
294
292(99.32)
2(0.68)
0(0)
, http://www.100md.com
586(99.66)
2(0.34)
对照组
279
278(99.64)
1(0.36)
0(0)
557(99.82)
1(0.18)
本试验未发现中风组ICAM-1基因Gly214Arg的多态性分布与对照组的显著差异(P>0.05)。
3 讨论
, 百拇医药
ICAM-1是免疫球蛋白(Ig)超家族成员之一，它是由5个Ig功能区的细胞外段、疏水的跨膜段和较短的胞质段组成，是一个高糖化的整合膜蛋白。依据细胞类型的不同，分子量从76至114kd不等[3]。ICAM-1的主要功能是介导白细胞和内皮细胞的紧密粘附，是淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)的配体[4]。其粘附亲合力取决于ICAM-1的糖基化程度，糖基化程度越低，亲和力越高。正常情况下，ICAM-1可以在血管内皮细胞、上皮细胞及淋巴细胞中有低水平表达，但在一些炎性介质等刺激下，表达明显升高[5]。
人类ICAM-1基因位于染色体19，其cDNA全长约3kb。第四外显子位于ICAM-1胞外Ig区域的第三区段，与配体结合有关[6]。此区域778位核苷酸的G→A置换，使214位氨基酸由甘氨酸变为精氨酸，即Gly?214Arg。此多态性位点由于位于配体结合区，因而影响ICAM-1的粘附功能。Wenzel等[7]对90位患有严重冠状动脉周围血管动脉粥样硬化的病人进行了此多态性的研究，结果未发现此多态性与早期动脉粥样硬化发生危险性之间的关系。此阴性结果由于样本数目太少，因此还不能排除ICAM-1在动脉粥样硬化发生中的作用。
, 百拇医药
近期美国完成了两项流行病学前瞻性研究——医生健康研究(Physician's health study,PHS)[8]和社区中动脉粥样硬化危险性研究(Atherosclerosis risk in communities study,ARIC)[9]。前者对大约1.5万名美国健康中年男性进行了长达9年以上的随访观察；后者研究的对象是居住在4个不同社区的美国男性和女性人群，年龄在45～64岁之间。两项研究均证实，具有最高ICAM-1水平的人群发生动脉粥样硬化的危险性也最高。Rohde等的研究证明，ICAM-1水平与一些已知的心血管危险因素之间呈阳性关系，这些因素包括年龄、吸烟、高血压、糖尿病及血清甘油三酯、纤维蛋白原、同型半胱氨酸浓度以及组织型纤溶酶原激活物抗原水平等，与高密度脂蛋白胆固醇水平成反比[10]。
我们研究了294例北京地区缺血性脑卒中患者和279例非卒中对照者，未能发现ICAM-1Gly?214Arg多态性的变异与脑卒中之间的关系。Wenzel等[7]报道白种人214Arg的等位基因频率为11.4%，无纯合子(ArgArg)突变，我们的研究发现214Arg的等位基因频率为0.18%，远远低于白种人，同样也未发现纯合子突变。目前也尚未见ICAM-1基因Gly?214Arg多态性与脑卒中之间关系的报道。前已述及，Gly?214Arg多态性与动脉粥样硬化无关，而动脉粥样硬化是脑血管病变的评价指标；因此本研究中Gly?214Arg多态性与脑梗塞关系的阴性结果也是可以接受的，说明ICAM-1基因Gly?214Arg多态性可能确实不是缺血性脑卒中的遗传学危险因素。由于本试验中ICAM-1基因Gly?214Arg的多态性变异的突变率太低，因此，欲得出确切的结论，还需要大样本的试验来进一步证实二者之间的关系。
, http://www.100md.com
作者简介:马丽媛(1965-)，女，山东济南人，北京阜外医院高血压室博士研究生。主要从事高血压的临床研究工作。
参考文献：
[1]Springer T.Traffic signals on endothelium for lymphocyte recirculation and leucocyte emigration[J].Annu Rev Physiol，1995，57:827-872.
[2]Ross R.The pathogenesis of atherosclerosis:a perspective for the 1990s[J].Nature，1993,362:801-809.
[3]Diamond MS,Staunton DE,Marlin SD,et al.Binding of integrin Mac-1 to the third immunoglobin-like domain of ICAM-1 and its regulation by glycosylation[J].Cell，1991,65:961-971.
, http://www.100md.com
[4]Staunton DE,Marlin SD,Stratowwa C,et al.Primary structure of ICAM-1 demonstrates interaction between members of the immunoglobulin and integrin supergene families[J].Cell,1988,52:925-933.
[5]肖建如,曾华武,邵擎东，等.血小板活化因子及其受体对颈髓损伤后血脊髓屏障损害的分子机制研究[J].中华骨科杂志,1998,18(3):164-167.
[6]Vora DK,Rosenbloom CL,Beaudet AL,et al.Polymorphisms and linkage analysis for ICAM-1 and the selectin gene cluster[J].Genomics,1994,21:473-477.
, 百拇医药
[7]Wenzel K,Ernst M,Rohde K,et al.DNA polymorphisms in adhesion molecule genes—a new risk factor for early atheroscleroses[J].Hum Genet，1996,97:15-20.
[8]Ridker PM,Hennekens CH,Roitman-Johnson B,et al.Plasma concentration of soluble intercellular adhesion molecule-1 and risks of future myocardial infarction in apparently healthy men[J].Lancet,1998,351:88-92.
[9]Hwang SJ,Ballantyne CM,Sharrett R,et al.Circulating adhesion molecules VCAM-1,ICAM-1,and E-selectin in carotid atherosclerosis and incident coronary heart disease cases[J].Circulation,1997,96:4219-4225.
, 百拇医药
[10]Rohde LEP,Hennekens CH,Ridker PM,et al.Cross-sectional study of soluble intercellular adhesion molecule-1 and cardiovascular risk factors in apparently healthy men[J].Artherioscler Thromb Vasc Biol,1999,19:1595-1599.
收稿日期：2000-06-05
修回日期：2000-07-13
(周传农教授 审), 百拇医药
单位：中国医学科学院阜外心血管病医院,北京 100037
关键词：细胞间粘附分子-1；基因；多态性；缺血性脑卒中
现代诊断与治疗000604 摘要:目的 探讨中国人缺血性脑卒中与细胞间粘附分子-1(Intercellular Adhesion Molecule-1，ICAM-1)基因Gly?214Arg多态性之间的关系。方法 利用PCR技术和分子杂交技术对北京地区294例缺血性脑卒中患者进行ICAM-1基因Gly?214Arg多态性的检测和分析，并与279例北京地区的非卒中对照进行比较。结果 缺血性脑卒中患者ICAM-1基因Gly?214Arg多态性的基因型频率和等位基因频率与对照组相比无明显差异。结论 ICAM-1基因Gly?214Arg多态性可能不是中国人群缺血性脑卒中发病的遗传学危险因素。
, http://www.100md.com
中图分类号：R338.2；R331.3 文献标识码：A 文章编号：1001-8174(2000)06-0328-02
Relationship between ICAM-1 Gene Gly 214Arg Polymorphism and Ischemic Stroke
MA Li-yuan ZHAO Yong WANG Xing-yu LIU Li-sheng LIU Yi-xian KLAUS Lindpaintner
(Fuwai Heart Hospital,CAMS & PUMC,Beijing 100037,China)
Abstract:Objective To investigate whether ICAM-1 gene Gly 214Arg polymorphism is associated with ischemic stroke in Chinese people.Method ICAM-1 gene Gly 214Arg polymorphism was determined by polymerase chain reaction(PCR) and molecular hybridization in 294 patients with ischemic stroke and 279 controls selected from Beijing population.Two groups were matched in sex,age and blood pressure.Results The prevalence rates of genotype and allele frequency of ICAM-1 gene Gly 214Arg polymorphism are not significantly different between ischemic stroke group and control group(P>0.05).Conclusion ICAM-1 gene Gly214Arg polymorphism is not associated with ischemic stroke.
, 百拇医药
Key words:ICAM;Gene;Polymorphism;Ischemic stroke
在细胞粘附分子的免疫球蛋白超家族中，参与白细胞与内皮细胞粘附的主要是细胞间粘附分子-1(Intercieluar adhesion molecular-1，ICAM-1)[1]。因白细胞与内皮细胞的粘附是动脉粥样硬化早期过程之一[2]，因而推测，ICAM-1基因变异可能与脑卒中的发生有关。我们应用PCR技术和分子杂交技术对北京地区294例缺血性脑卒中患者及279例非卒中对照进行了ICAM-1基因Gly214Arg多态性的检测和分析。
1 对象与方法
1.1 对象 缺血性脑卒中患者294例，随机的非脑卒中对照279例，两组人群按照年龄(相差不过3岁)、性别以及血压进行匹配。所有受试者均来自北京地区。
, 百拇医药
1.2 方法 取外周静脉血5ml，应用标准的酚-氯仿法提取基因组DNA。采用PCR技术扩增ICAM-1基因含Gly214Arg多态性位点的核苷酸序列，将扩增产物与生物素标记的探针进行杂交，经显色后判读基因型结果。PCR反应总容积为50μl，其中包括PCR Master Mix?15.0μl、生物素标记的混合引物B?10.0μl、基因组DNA?25ng。PCR反应条件：94℃预变性7分钟；96℃变性15秒，60℃退火1.0分钟，72℃延伸1.25分钟，循环(变性、退火、延伸)33次；68℃持续5分钟，10℃保温直至PCR反应管被移走。反应产物置于4℃短期贮存或-20℃长期贮存。
1.3 统计学处理 利用SPSS统计软件对计量资料采用t检验；计数资料采用χ2分析。
2 结果
2.1 病例组和对照组的一般临床资料 见表1。病例组和对照组的年龄、性别比例、血压水平、体重指数、血浆总胆固醇、甘油三酯、血糖、尿素氮、血肌酐水平均无显著差异(P>0.05)。
, 百拇医药
2.2 ICAM-1基因Gly?214Arg多态性在缺血性脑卒中组及对照组中的分布情况 见表2。
表1 病例组和对照组的一般临床参数比较(
±s)病例组(n=294)
对照组(n=279)
P值
年龄(岁)
61.82±9.42
62.11±9.02
>0.05
性别(男/女)
, 百拇医药
182/112
176/103
>0.05
收缩压(mmHg)
141.46±17.80
142.06±20.29
>0.05
舒张压(mmHg)
85.73±11.35
86.02±12.54
>0.05
体重指数(kg/m2)
, 百拇医药
24.53±3.03
25.19±3.64
>0.05
胆固醇(mmol/L)
5.12±1.14
4.64±1.10
>0.05
甘油三酯(mmol/L)
1.76±0.99
1.38±0.87
>0.05
血糖(mmol/L)
, 百拇医药
6.06±2.47
5.50±1.56
>0.05
尿素氮(mmol/L)
5.64±2.26
6.02±1.94
>0.05
血肌酐(mmol/L)
91.15±21.56
92.14±22.20
>0.05
表2 ICAM-1基因Gly?214Arg多态性在两组人群中的分布[n(%)]
, 百拇医药
n
基因型频率
等位基因频率
GlyGly
GlyArg
ArgArg
Gly
Arg
病例组
294
292(99.32)
2(0.68)
0(0)
, http://www.100md.com
586(99.66)
2(0.34)
对照组
279
278(99.64)
1(0.36)
0(0)
557(99.82)
1(0.18)
本试验未发现中风组ICAM-1基因Gly214Arg的多态性分布与对照组的显著差异(P>0.05)。
3 讨论
, 百拇医药
ICAM-1是免疫球蛋白(Ig)超家族成员之一，它是由5个Ig功能区的细胞外段、疏水的跨膜段和较短的胞质段组成，是一个高糖化的整合膜蛋白。依据细胞类型的不同，分子量从76至114kd不等[3]。ICAM-1的主要功能是介导白细胞和内皮细胞的紧密粘附，是淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)的配体[4]。其粘附亲合力取决于ICAM-1的糖基化程度，糖基化程度越低，亲和力越高。正常情况下，ICAM-1可以在血管内皮细胞、上皮细胞及淋巴细胞中有低水平表达，但在一些炎性介质等刺激下，表达明显升高[5]。
人类ICAM-1基因位于染色体19，其cDNA全长约3kb。第四外显子位于ICAM-1胞外Ig区域的第三区段，与配体结合有关[6]。此区域778位核苷酸的G→A置换，使214位氨基酸由甘氨酸变为精氨酸，即Gly?214Arg。此多态性位点由于位于配体结合区，因而影响ICAM-1的粘附功能。Wenzel等[7]对90位患有严重冠状动脉周围血管动脉粥样硬化的病人进行了此多态性的研究，结果未发现此多态性与早期动脉粥样硬化发生危险性之间的关系。此阴性结果由于样本数目太少，因此还不能排除ICAM-1在动脉粥样硬化发生中的作用。
, 百拇医药
近期美国完成了两项流行病学前瞻性研究——医生健康研究(Physician's health study,PHS)[8]和社区中动脉粥样硬化危险性研究(Atherosclerosis risk in communities study,ARIC)[9]。前者对大约1.5万名美国健康中年男性进行了长达9年以上的随访观察；后者研究的对象是居住在4个不同社区的美国男性和女性人群，年龄在45～64岁之间。两项研究均证实，具有最高ICAM-1水平的人群发生动脉粥样硬化的危险性也最高。Rohde等的研究证明，ICAM-1水平与一些已知的心血管危险因素之间呈阳性关系，这些因素包括年龄、吸烟、高血压、糖尿病及血清甘油三酯、纤维蛋白原、同型半胱氨酸浓度以及组织型纤溶酶原激活物抗原水平等，与高密度脂蛋白胆固醇水平成反比[10]。
我们研究了294例北京地区缺血性脑卒中患者和279例非卒中对照者，未能发现ICAM-1Gly?214Arg多态性的变异与脑卒中之间的关系。Wenzel等[7]报道白种人214Arg的等位基因频率为11.4%，无纯合子(ArgArg)突变，我们的研究发现214Arg的等位基因频率为0.18%，远远低于白种人，同样也未发现纯合子突变。目前也尚未见ICAM-1基因Gly?214Arg多态性与脑卒中之间关系的报道。前已述及，Gly?214Arg多态性与动脉粥样硬化无关，而动脉粥样硬化是脑血管病变的评价指标；因此本研究中Gly?214Arg多态性与脑梗塞关系的阴性结果也是可以接受的，说明ICAM-1基因Gly?214Arg多态性可能确实不是缺血性脑卒中的遗传学危险因素。由于本试验中ICAM-1基因Gly?214Arg的多态性变异的突变率太低，因此，欲得出确切的结论，还需要大样本的试验来进一步证实二者之间的关系。
, http://www.100md.com
作者简介:马丽媛(1965-)，女，山东济南人，北京阜外医院高血压室博士研究生。主要从事高血压的临床研究工作。
参考文献：
[1]Springer T.Traffic signals on endothelium for lymphocyte recirculation and leucocyte emigration[J].Annu Rev Physiol，1995，57:827-872.
[2]Ross R.The pathogenesis of atherosclerosis:a perspective for the 1990s[J].Nature，1993,362:801-809.
[3]Diamond MS,Staunton DE,Marlin SD,et al.Binding of integrin Mac-1 to the third immunoglobin-like domain of ICAM-1 and its regulation by glycosylation[J].Cell，1991,65:961-971.
, http://www.100md.com
[4]Staunton DE,Marlin SD,Stratowwa C,et al.Primary structure of ICAM-1 demonstrates interaction between members of the immunoglobulin and integrin supergene families[J].Cell,1988,52:925-933.
[5]肖建如,曾华武,邵擎东，等.血小板活化因子及其受体对颈髓损伤后血脊髓屏障损害的分子机制研究[J].中华骨科杂志,1998,18(3):164-167.
[6]Vora DK,Rosenbloom CL,Beaudet AL,et al.Polymorphisms and linkage analysis for ICAM-1 and the selectin gene cluster[J].Genomics,1994,21:473-477.
, 百拇医药
[7]Wenzel K,Ernst M,Rohde K,et al.DNA polymorphisms in adhesion molecule genes—a new risk factor for early atheroscleroses[J].Hum Genet，1996,97:15-20.
[8]Ridker PM,Hennekens CH,Roitman-Johnson B,et al.Plasma concentration of soluble intercellular adhesion molecule-1 and risks of future myocardial infarction in apparently healthy men[J].Lancet,1998,351:88-92.
[9]Hwang SJ,Ballantyne CM,Sharrett R,et al.Circulating adhesion molecules VCAM-1,ICAM-1,and E-selectin in carotid atherosclerosis and incident coronary heart disease cases[J].Circulation,1997,96:4219-4225.
, 百拇医药
[10]Rohde LEP,Hennekens CH,Ridker PM,et al.Cross-sectional study of soluble intercellular adhesion molecule-1 and cardiovascular risk factors in apparently healthy men[J].Artherioscler Thromb Vasc Biol,1999,19:1595-1599.
收稿日期：2000-06-05
修回日期：2000-07-13
(周传农教授 审), 百拇医药