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编号:10266574
亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性与原发性高血压的关系
http://www.100md.com 《首都医科大学学报》 1999年第4期
     作者:高原原 詹思延 尹香君 胡永华 李立明

    单位:北京医科大学流行病教研室,北京 100083

    关键词:高血压;亚甲基四氢叶酸还原酶☆;限制性片段长度多态性

    北京医科大学学报990326 摘 要 目的:探讨上海社区人群亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase, MTHFR)基因多态性与原发性高血压的关系。方法:用聚合酶链反应-限制性片段的多态性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism, PCR-RFLP)技术,检测127例原发性高血压及170例正常对照的MTHFR基因多态性。结果:MTHFR基因第677位核苷酸呈多态性,可分为3种类型:C/C、T/T、C/T。 原发性高血压病例组3种基因型频率为: C/C,34.6%; C/T,53.5%; T/T,11.8%。对照组中分别为36.5%;49.4%;14.1%。病例组与对照组T/T基因型频率无显著性差异。结论:在上海社区人群中,MTHFR基因多态性可能不是原发性高血压的危险因素。
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    中国图书资料分类法分类号 R544.1

    The relationship between methylenetetrahydrofolate reductase

    polymorphism and risk of essential hypertension

    GAO Yuan-Yuan, ZHAN Si-Yan, YIN Xiang-Jun, HU Yong-Hua, LI Li-Ming

    (Department of Epidemiology, Beijing Medical University, Beijing 100083)

    ABSTRACT Objective: To explore the relationship between methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) polymorphism and risk of essential hypertension among Shanghai community-based population. Methods: polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) was carried out. Results:127 patients with essential hypertension and 170 control subjects were screened to assess the polymorphism in MTHFR. The frequency of three genotypes was C/C ( homozygous normal ), 34.6%; C/T ( heterozygous ), 53.5%; T/T (homozygous mutant ), 11.8% in patients and 36.5%; 49.4%; 14.1% in control subjects. Conclusion: No significant difference of the frequency of homozygous mutant genotype between patients and control subjects was found in this population. MTHFR polymorphism may not be associated with risk of essential hypertension.
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    MeSH Hypertension Methylenetetrahydrofolate reductase Restriction fragment length polymorphism

    研究表明同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy)血清浓度增高可能与高血压的发生有关[1]。Hcy是含巯基氨基酸,它的一种代谢途径为再甲基化生成蛋氨酸,亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahy-drofolate reductase, MTHFR)是Hcy再甲基化的关键酶。近年来,Kang等[2]报道MTHFR有一种不耐热的变异株,与Hcy血清浓度增高有关。目前,已克隆出MTHFR cDNA,并检出了一种常见的突变,即677位核苷酸C-至-T (丙氨酸-至-缬氨酸)突变。携带该突变等位基因T的纯合子个体,血清Hcy水平显著增高[3]。这些研究的结果提示,MTHFR基因的突变可能与同型半胱氨酸水平增高及高血压的发生有关。本研究旨在探讨上海城市社区人群中,MTHFR基因多态性与原发性高血压的关系。
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    1 材料与方法

    1.1 研究对象

    对上海南市区某街道所有年龄在35~75岁的居民进行调查,共发现原发性高血压病例一万多人,用单纯随机抽样选取其中三千余例进行药物干预治疗。此次研究的病例是用系统随机抽样法,从以上三千多高血压病例中选取的。病例共127例,年龄(58±10)岁,其中男性67例,女性60例。高血压诊断标准依照1993年美国全国联合会关于高血压检出、评价和治疗的第5次报告,收缩压≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和/或舒张压≥90 mmHg。对照组为来自同一社区的健康人群,也采用系统随机抽样法选取,共170例,年龄(51±11)岁;其中男性72例,女性98例;经严格体检排除有心、脑血管疾病及糖尿病肾病病史者。样本量根据文献报道的MTHFR T/T基因型频率计算。两组成员均经过基线调查,包括吸烟、饮酒, 并检测体重指数(body mass index,BMI)和血浆总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride, TG) 、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol, HDLC) 和低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol, LDLC)。所有研究对象空腹12 h取静脉血5 ml, 静置后离心,-20 ℃保存,供生化检测用;离心后试管内留下的血凝块亦于-20 ℃保存,用于各研究对象基因组DNA的提取。
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    1.2 人基因组DNA的提取

    血凝块标本用等体积4%(体积分数)十六烷基三甲基溴化铵及蒸镏水室温处理10 min,各2次,离心后收集沉淀, 用60 μg.L-1蛋白酶K 37 ℃消化过夜,次日用常规酚、氯仿法提取DNA。

    1.3 PCR扩增MTHFR基因目的片段

    PCR反应引物由LTI公司合成,序列为

    5′-TGAAGGAGAAGGTGTCTGCGGGA-3′(exonic)

    5′-AGGACGGTGCGGTGAGAGTG-3′(intronic)

    PCR扩增条件: 94 ℃变性4 min后,94 ℃,30 s;62 ℃,45 s;共30个循环。PCR扩增仪为ERICOMP Power Block I,Taq酶购自北京鼎国生物公司。反应完成后,取5 μl,用20 g.L-1琼脂糖凝胶电泳观察PCR产物的扩增情况,若在相应位置有清晰扩增条带,则进行酶切反应。
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    1.4 PCR扩增产物限制性片段的长度多态性分析

    PCR产物用限制性内切酶HinfⅠ 经37 ℃消化过夜后,25 g.L-1琼脂糖凝胶电泳检测。

    1.5 统计方法

    组间均数比较用t检验;组间频数比较用χ2检验。

    2 结果

    高血压病例组与对照组的吸烟率、饮酒率、体重指数、血脂水平的比较(表1):高血压病例组的TC、LDLC水平显著高于对照组(P<0.05), 其余指标(吸烟率、饮酒率、体重指数、TG、HDLC)的水平, 两组相比,无显著性差异。

    高血压病例组与对照组MTHFR 3种基因型频率及突变等位基因频率的比较:从所有研究对象的血凝块标本中提取模板DNA,用PCR反应成功地扩增出MTHFR基因的目的片段,其长度为198 bp, PCR扩增结果见图1。PCR产物用限制性内切酶HinfⅠ 37 ℃消化过夜后,经琼脂糖凝胶电泳,EB染色,在紫外灯下观察到MTHFR基因第677位核甘酸表现多态性,可分为3种类型:仅有198 bp片段的带型,为纯合未突变型(C/C);仅有175 bp片段的带型(酶切后应产生175 bp和23 bp两个片段,但后者已泳动至胶外),为纯合突变型(T/T);有198 bp和175 bp两个片段的带型,为杂合子型(C/T)。RFLP结果如图2。病例组与对照组按不同基因型可分为3组。病例组共127例,其中C/C基因型44例,占34.6%;C/T基因型68例,占53.5%;T/T基因型15例,占11.8%。对照组共170例,分别为62例(36.5%);84例(49.4%);24例(14.1%)。T/T基因型频率在病例组与对照组中相似,无显著性差异。突变等位基因T的频率,病例组为38.5%,对照组为31.8%。经χ2检验,P=0.95,说明病例组与对照组突变等位基因频率差异无显著性。
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    3 讨论

    本研究结果表明,在上海城市社区人群中,MTHFR基因的杂合和纯合突变是很普遍的。在对照组中,MTHFR 3种基因型的频率分别为(C/C),36.5%;(C/T),49.4%;(T/T),14.1%;突变等位基因频率为31.8%;与Frosst等[3]报告的114例未经选择的法裔加拿大人的相应基因型频率37%, 51%, 12%一致。本项研究的原发性高血压病例组,MTHFR 的T/T基因型频率与对照组差异无显著性,表明在本研究人群中,MTHFR基因第677位核甘酸的多态性不是原发性高血压的危险因素。

    高血压是冠心病、脑卒中的主要病因。近年来,我国高血压发病率和患病率都呈逐年上升趋势。高血压发病是遗传病因和环境因素相互作用的结果。在高血压高发人群中筛选高血压候选基因,有助于了解人群中具有遗传倾向的高危对象,以采取相应的预防措施。上海市南市区是高血压高发区,已取得该社区人群的基限资料及血标本,可进行高血压候选基因的筛选。
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    表1 对照组、高血压病例组及高血压病例组不同基因型的比较(±s)

    Table 1 Comparison between control subjects, hypertension patients and genotype subgroups in patients (±s) Variables

    Smoking rate/%

    Drinking rate/%

    (>100 g/d)

    BMI/kg.m-2
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    c/mmol.L-1

    TC

    TG

    HDLC

    LDLC

    Control

    28.2

    2.9

    24.1±3.0

    5.01±1.00

    1.4±0.9

    1.5±0.3
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    2.86±0.85

    Patients

    24.4

    1.6

    24.0±2.7

    5.3±0.9

    1.6±0.7

    1.4±0.4

    3.20±0.88

    C/C

    18.2

    2.3
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    23.6±2.5

    5.5±0.8

    1.6±0.8

    1.5±0.4

    3.28±0.77

    Patients C/T

    26.5

    1.5

    24.2±2.8

    5.3±1.0

    1.6±0.8

    1.4±0.3
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    3.15±0.89

    T/T

    33.3

    0

    23.4±3.0

    5.3±1.2

    1.5±0.5

    1.5±0.4

    3.16±1.17

    *P<0.05, compared with control.

    图1 PCR扩增产物的琼脂糖凝胶电泳
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    Figure 1 Agarose electrophoresis for products of PCR amplification

    M: PGEM-3Zf (+)/HaeⅢ markers 1~5: products

    of PCR amplification of samples from No. 1 to No. 5

    图2 MTHFR基因限制性片段长度多态性分析

    Figure 2 Analysis of PCR-RFLP for MTHFR gene

    近年来,对Hcy血浆水平增高、MTHFR基因多态性与心血管疾病关系的研究多有报道,而与高血压发病的关系的研究,尚只见Nishio等[4]的报道。Nishio等[4]发现在129例日本中年男性中,MTHFR 3种基因型的频率分别为(C/C), 35%; ( C/T ), 54%; ( T/T ), 11%;高血压病例组与正常对照组相比,突变等位基因频率和3种基因型的频率无差异。我们对上海城市社区人群MTHFR基因多态性与原发性高血压的关系的研究,也有类似结果。
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    国外的研究结果发现,当血浆叶酸质量浓度很低时(小于2.23 μg.L-1),MTHFR基因是纯合突变型的,与纯合未突变型及杂合型的相比,Hcy血浆水平显著增高,而叶酸质量浓度高时,Hcy血浆水平则与MTHFR基因型无关。这种结果提示,Hcy血浆水平受遗传及环境(特别是营养因素)的影响,叶酸摄入水平较低时,MTHFR基因突变可导致血浆Hcy水平增高,而体内叶酸质量浓度较高时,MTHFR的这种普遍的遗传变异对血浆Hcy水平影响很小[5~6]。考虑到高水平同型半胱氨酸可能与高血压发生有关,MTHFR基因多态性可能通过影响血浆Hcy水平,而对高血压的危险因素发生作用。所以,在高血压高发区,对人群MTHFR基因多态性与血浆Hcy水平、血浆叶酸浓度的关系,值得进一步探讨。

    “九五”国家科技攻关项目;

    ☆ 自由词。

    参考文献
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    1 Sutton-tyrrell K. High homocysteine levels are independently related to isolated systolic hypertension in older adults. Circulation, 1997:96:1 745-1 749

    2 Kang SS, Passen EL, Ruggie N, et al. Thermolabile defect of methylene tetrahydrofolate reducatse in coronary artery disease. Circulation, 1993,88:1 463-1 480

    3 Frosst P, Blom HJ, Milos R, et al. A candidate genetic risk factor for vascular disease: a common mutation in methylenetetra-hydrofolate reductase. Nat Genet, 1995,10:111-113
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    4 Nishio H, Lee MJ, Fujii M, et al. A common mutation in methylenetetrahydrofolate reductase gene among the Japanese population. Jpn J Hum Genet, 1996,41:247-251

    5 Ma J, Stampfer MJ, Hennekens CH, et al. Methylenetetrahydrofolate reductase polymorphism, plasma folate, homocysteine, and risk of myocardial infarction in US physicians. Circulation, 1996,94:2 410-2 416

    6 Jaques PF, Bostom AG, Williams RR, et al. Relation between folate status, a common mutation in methylenetetrahydrofolate reductase, and plasma homocysteine concentrations. Circulation, 1996,93:7-9

    (1998-07-10收稿), 百拇医药