河北地区非胰岛素依赖型糖尿病患者冠心病与血管紧张素转换酶基因多态性的关系
作者：李英 张艳玲 张进贵 王秀芬 林海英 付永玲 吴文清 王世昌
单位：李英 张艳玲 王秀芬 林海英 付永玲 吴文清 王世昌(河北医科大学第三医院内科 石家庄 050051)；张进贵 本院检验科
关键词：激肽酶Ⅱ/分析；糖尿病，非胰岛素依赖型/并发症；冠状动脉疾病/并发症
河北医科大学学报990108
摘要 目的 研究血管紧张素转换酶(ACE)基因多态性与非胰岛素依赖型糖尿病并发冠心病的关系。方法 应用PCR方法分析149例患者及100例正常对照的ACE基因型。结果 ①ACE基因型及等位基因构成比,正常对照组与患者组差异无统计学意义;②DD型及D等位基因频率并发冠心病组显著高于无冠心病组(P<0.01)。结论:ACE基因I/D多态性与并发冠心病有关。
, http://www.100md.com 中图号 R543.3
RELATIONSHIP BETWEEN ANGIOTENSIN CONVERTING ENZYME GENE POLYMORPHISMAND CORONARY HEART DISEASE IN NIDDM
PATIENTS IN HEBEI PROVINCE
Li Ying Zhang Yanling Zhang Jingui Wang Xiufen Lin Haiying
Fu Yongling Wu Wenqing Wang Shichang
Department of Nephrology,the Third Hospital of Hebei Medical University
, 百拇医药
(Shijiazhuang 050051)
ABSTRACT Objective:To clarify if ACE gene polymorphism attributes to the development of coronary heart disease in non-insulin dependent diabetic mellitus(NIDDM).Methods:Angiotensin converting enzymegene(ACE) genotypes were dctected with PCR method in 149 patients with NIDDM and 100 normal controls who were all ethnically Han people from Hebei province.Results:①No significant differences were found in the genotype distribution between 149 NIDDM and 100 normal controls.②The DD genotype frequency was significantly higher in coronary heart disease (CHD) group (37%) than that in NIDDM without CHD (7%)(P<0.01).Conclusion:ACE gene polymorphism attributes to development of coronary heart disease in NIDDM in ethnic Han people in Hebei province.
, http://www.100md.com
MeSH rininase Ⅱ/anal;diabetes mellitus,non-insulin dependent/compl;coronary disease/compl
肾素-血管紧张素系统可以通过不同机理参与糖尿病及其并发症的发生。血管紧张素转换酶(angiotensin Ⅰ converting enzyme,ACE)是肾素-血管紧张素系统(R-A系统)的关键酶,而机体ACE水平受控于ACE基因〔1〕。因此ACE基因多态性与非胰岛素依赖型糖尿病合并血管病变的关系受到国内外学者们的关注。由于种族及生存环境的差异,关于ACE基因多态性与非胰岛素依赖型糖尿病(non-insulin dependent diabetic mellitus,NIDDM)并发血管病变的报道结果不一〔2～4〕。本文旨在通过对ACE基因多态性在河北地区汉族人中NIDDM患者中分布特点的研究,阐明在本地区汉族人中ACE基因多态性与NIDDM患者并发冠心病的关系。
, 百拇医药
1 对象与方法
1.1 研究对象:患者组,NIDDM患者149例选自我院内分泌科住院或门诊患者,均为河北地区汉族人,符合1985年WHO关于NIDDM的诊断标准,排除先天性心脏病、风湿性心脏病及其它全身疾病引起的心脏损害,其中男性78例,女性71例;年龄49.5～70.5岁;病程8～15年,平均11.25±3.22年。正常对照组,100例正常对照选自本院健康查体者,均为河北地区汉族人,均排除心、肝、肾、高血压等疾患,其中男性52例,女性48例;年龄50.0～71.5岁。
1.2 方法
1.2.1 ACE基因分析:采用常规酚/氯仿法抽提受试者基因组DNA,引物参考Rigat〔5〕的方法,5′-ACE:5′-CTG GAG ACC ACT CCC ATC CTT TCT-3′,3′-ACE:5′-GAT GTG GCC ATC ACA TTC GTC AGAT-3′(由协和医科大学分子生物学研究室提供)。向0.5 ml灭菌Eppendorf管内依次加入:5×PBS 5 μl,5%DMSO 1 μl,dNTP 1 μl,两种引物各1 μl,Tag酶0.25 μl,DNA模板1 μl,摇匀,最后由灭菌三蒸水将总反应体积补足25 μl,摇匀,并以2滴石蜡油覆盖,在TC-96AE型PCR扩增仪上进行PCR反应,首先94℃预变性2 min,再按如下程序进行30个循环:94℃变性1 min,58℃退火2 min,72℃延伸90 s,最后于72℃延伸5 min,将扩增产物行6%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,EB染色,紫外观察台观察结果(图1)。
, http://www.100md.com
图1 ACE基因PCR电泳结果
1,7 DI型 2,4 DD型 3,6,8 II型 5 片段长度标志
Figure 1 PCR electrophoresis of ACE gene
1,7 DI genotype 2,4 DD genotype 3,6,8 II genotype 5 marker
1.2.2 数据处理:计量资料以
±s表示,组间差异显著性用t检验或方差分析,组间频率比较用χ2检验,采用Poms软件于计算机上完成。
2 结果
首先对所调查人群的基因型及等位基因频率进行分析,确认符合Hardy-Weinberg平衡(正常对照组χ2=0.005,患者组χ2=0.8804,P均>0.05)。按有无冠心病将NIDDM组分为两组,即冠心病组与无冠心病组。
, 百拇医药
2.1 对照组与患者组比较:ACE基因型及等位基因频率差异均无显著性(P>0.05),见表1。
2.2 冠心病组与无冠心病组特征比较:见表2。
2.3 ACE基因I/D多态性与NIDDM并发冠心病的关系:见表3。
表1 ACE基因与NIDDM发病的关系
Table 1 Relationship between ACE genotype and NIDDM Group
n
Genotype
Allele
DD
, http://www.100md.com
DI
II
D
I
n
%
n
%
n
%
CN
%
CN
%
, 百拇医药
Control
100
11
0.11
45
0.45
44
0.44
67
0.34
133
0.66
NIDDM
, http://www.100md.com
149
30
0.20
65
0.44
54
0.36
125
0.42
173
0.58
CN:Chromatin number;Genotype χ2=3.97,P>0.05;Allete χ2=3.60,P>0.05表2 冠心病组与无冠心病组特征比较
, 百拇医药
Table 2 Charateristics of coronary heart disease and
non-coronary heart disease Group
n
Sex
(F/M)
Age
(t/a)
duration
(t/a)
ACE
(U)
, 百拇医药
BMI
CHD
65
33/32
60.61±7.23
10.96±3.88
26.38±5.89
24.08±3.48
non-CHD
84
43/41
59.96±6.99
, 百拇医药
11.02±4.35
22.01±5.73
23.96±4.05
BMI:Body mass index,as determined in diagnosis of NIDDM表3 ACE基因与NIDDM并发冠心病的关系
Table 3 Relationship of ACE gene and NIDDM
complicated with CHD Group
n
Genotype
Allele
, http://www.100md.com
DD
DI
II
D
I
n
%
n
%
n
%
CN
%
CN
, 百拇医药
%
CHD
65
24
0.37
26
0.40
15
0.23
74
0.57
56
0.43
, 百拇医药 non-
CHD
84
6
0.07
35
0.42
43
0.51
47
0.28
121
0.72
, 百拇医药 CN:Chromatin number,Genotype χ2=23.63,Allele χ2=25.46,P均<0.01vs non-CHD
3 讨论
Habert等〔6〕于1991年首先阐明了ACE基因的结构,次年Rigat〔5〕报道了ACE基因的PCR扩增方法。人类ACE基因由26个外显子和25个内含子组成,位于17号染色体短臂2区3带,ACE基因的16内含子中插入或缺失1个长度为287 bp的碱基片段。因此,ACE基因存在3种基因型,即II(insertion)、DD(deletion)、DI,两种等位基因D、I,人们将这种存在两种以上基因型的现象称基因多态现象。Tiret〔1〕等于同年对ACE基因与ACE水平的关系进行了研究,发现ACE水平的44%受ACE基因调控,DD型ACE水平最高,DI次之,II最低,ACE是R-A系统的关键酶,R-A系统可通过不同机理参与糖尿病血管并发症的发生。
, http://www.100md.com
Ruiz等〔7〕发现ACE基因的D等位基因是NIDDM并发冠心病的高危因素。我国一项对上海地区汉族人的研究亦有相似结果〔4〕。这项研究正常对照组DD、DI、II型频率分别为0.28、0.60、0.1,NIDDM患者中伴异常EKG者分别为0.40、0.46、0.14,结果发现NIDDM患者携带DD基因型是并发冠心病的易感因素。
本文结果显示,ACE基因型与NIDDM并发冠心病具有相关关系,并发冠心病的NIDDM患者DD、DI、II频率分别为0.37、0.40、0.23,无冠心病组DD、DI、II频率分别为0.07、0.42、0.51,两者相比,并发冠心病组DD型显著增多,II型显著减少,提示DD型及D等位基因是NIDDM并发冠心病的危险因素,而II型可能起保护作用。DD型ACE水平较高,ACE能增加血管紧张素Ⅱ的生成并灭活缓激肽,因此初步推断,ACE基因可能是通过影响ACE水平来参与NIDDM并发冠心病的,本结果亦发现并发冠心病者较无冠心病者ACE水平高,支持上述观点。
, 百拇医药
因此,检测NIDDM患者ACE基因型,可早期筛选高危易感人群,及时防治冠心病,进行干预性治疗,提高NIDDM患者生存质量。
河北省科委资助项目(No.98276193D)
参考文献
1.Tiret L,Rigat B,Visvikis S,et al.Evidence,from combined segregation and linkage analysis,that a variant of the angiotensin I-converting enzyme(ACE) gene controls plasma ACE levels.Am J Hum Genet,1992,51(3):197
2.Pujia A,Gnasso A,Irace C,et al.Association between ACE D/D polymorphism and hypertension in type Ⅱ diabetic subjects.J Hum Hypertens,1994,8(9):687
, 百拇医药
3.Doi Y,Yoshizumi H,Yoshinari M,et al.Association between a polymorphism in the angiotensin converting enzyme gene and microvascular complications in Japanese patients with NIDDM.Diabetologia,1996,39(1):97
4.高梅,孙荣,朱达,等.ACE基因多态性与NIDDM伴心血管疾病的相关性.中华内分泌代谢杂志,1995,11(4):197
5.Rigat B,Hubert C,Corvol P,et al.PCR detection of the insertion/deletion polymorphism of the human angiotensin converting enzyme gene(DCPI) (dipeptidyl carboxypeptidase 1).Nucleic Acid Res,1992,20:1433
, 百拇医药
6.Hubert C,Honot A,Corvol P,et al.Structure of the angiotensin I converting enzyme gene.J Biol Chem,1991,266:15377
7.Ruiz J,Blanche H,Cohen N,et al.Insertion/deletion polymorphism of the angiotensin converting enzyme gene is strongly associated with coronary heart disease in non-insulin-dependent diabetes mellitus.Proc Natl Scad Sci(USA),1994,91:3662
(1998-07-03 收稿), http://www.100md.com
单位：李英 张艳玲 王秀芬 林海英 付永玲 吴文清 王世昌(河北医科大学第三医院内科 石家庄 050051)；张进贵 本院检验科
关键词：激肽酶Ⅱ/分析；糖尿病，非胰岛素依赖型/并发症；冠状动脉疾病/并发症
河北医科大学学报990108
摘要 目的 研究血管紧张素转换酶(ACE)基因多态性与非胰岛素依赖型糖尿病并发冠心病的关系。方法 应用PCR方法分析149例患者及100例正常对照的ACE基因型。结果 ①ACE基因型及等位基因构成比,正常对照组与患者组差异无统计学意义;②DD型及D等位基因频率并发冠心病组显著高于无冠心病组(P<0.01)。结论:ACE基因I/D多态性与并发冠心病有关。
, http://www.100md.com 中图号 R543.3
RELATIONSHIP BETWEEN ANGIOTENSIN CONVERTING ENZYME GENE POLYMORPHISMAND CORONARY HEART DISEASE IN NIDDM
PATIENTS IN HEBEI PROVINCE
Li Ying Zhang Yanling Zhang Jingui Wang Xiufen Lin Haiying
Fu Yongling Wu Wenqing Wang Shichang
Department of Nephrology,the Third Hospital of Hebei Medical University
, 百拇医药
(Shijiazhuang 050051)
ABSTRACT Objective:To clarify if ACE gene polymorphism attributes to the development of coronary heart disease in non-insulin dependent diabetic mellitus(NIDDM).Methods:Angiotensin converting enzymegene(ACE) genotypes were dctected with PCR method in 149 patients with NIDDM and 100 normal controls who were all ethnically Han people from Hebei province.Results:①No significant differences were found in the genotype distribution between 149 NIDDM and 100 normal controls.②The DD genotype frequency was significantly higher in coronary heart disease (CHD) group (37%) than that in NIDDM without CHD (7%)(P<0.01).Conclusion:ACE gene polymorphism attributes to development of coronary heart disease in NIDDM in ethnic Han people in Hebei province.
, http://www.100md.com
MeSH rininase Ⅱ/anal;diabetes mellitus,non-insulin dependent/compl;coronary disease/compl
肾素-血管紧张素系统可以通过不同机理参与糖尿病及其并发症的发生。血管紧张素转换酶(angiotensin Ⅰ converting enzyme,ACE)是肾素-血管紧张素系统(R-A系统)的关键酶,而机体ACE水平受控于ACE基因〔1〕。因此ACE基因多态性与非胰岛素依赖型糖尿病合并血管病变的关系受到国内外学者们的关注。由于种族及生存环境的差异,关于ACE基因多态性与非胰岛素依赖型糖尿病(non-insulin dependent diabetic mellitus,NIDDM)并发血管病变的报道结果不一〔2～4〕。本文旨在通过对ACE基因多态性在河北地区汉族人中NIDDM患者中分布特点的研究,阐明在本地区汉族人中ACE基因多态性与NIDDM患者并发冠心病的关系。
, 百拇医药
1 对象与方法
1.1 研究对象:患者组,NIDDM患者149例选自我院内分泌科住院或门诊患者,均为河北地区汉族人,符合1985年WHO关于NIDDM的诊断标准,排除先天性心脏病、风湿性心脏病及其它全身疾病引起的心脏损害,其中男性78例,女性71例;年龄49.5～70.5岁;病程8～15年,平均11.25±3.22年。正常对照组,100例正常对照选自本院健康查体者,均为河北地区汉族人,均排除心、肝、肾、高血压等疾患,其中男性52例,女性48例;年龄50.0～71.5岁。
1.2 方法
1.2.1 ACE基因分析:采用常规酚/氯仿法抽提受试者基因组DNA,引物参考Rigat〔5〕的方法,5′-ACE:5′-CTG GAG ACC ACT CCC ATC CTT TCT-3′,3′-ACE:5′-GAT GTG GCC ATC ACA TTC GTC AGAT-3′(由协和医科大学分子生物学研究室提供)。向0.5 ml灭菌Eppendorf管内依次加入:5×PBS 5 μl,5%DMSO 1 μl,dNTP 1 μl,两种引物各1 μl,Tag酶0.25 μl,DNA模板1 μl,摇匀,最后由灭菌三蒸水将总反应体积补足25 μl,摇匀,并以2滴石蜡油覆盖,在TC-96AE型PCR扩增仪上进行PCR反应,首先94℃预变性2 min,再按如下程序进行30个循环:94℃变性1 min,58℃退火2 min,72℃延伸90 s,最后于72℃延伸5 min,将扩增产物行6%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,EB染色,紫外观察台观察结果(图1)。
, http://www.100md.com
图1 ACE基因PCR电泳结果
1,7 DI型 2,4 DD型 3,6,8 II型 5 片段长度标志
Figure 1 PCR electrophoresis of ACE gene
1,7 DI genotype 2,4 DD genotype 3,6,8 II genotype 5 marker
1.2.2 数据处理:计量资料以
±s表示,组间差异显著性用t检验或方差分析,组间频率比较用χ2检验,采用Poms软件于计算机上完成。2 结果
首先对所调查人群的基因型及等位基因频率进行分析,确认符合Hardy-Weinberg平衡(正常对照组χ2=0.005,患者组χ2=0.8804,P均>0.05)。按有无冠心病将NIDDM组分为两组,即冠心病组与无冠心病组。
, 百拇医药
2.1 对照组与患者组比较:ACE基因型及等位基因频率差异均无显著性(P>0.05),见表1。
2.2 冠心病组与无冠心病组特征比较:见表2。
2.3 ACE基因I/D多态性与NIDDM并发冠心病的关系:见表3。
表1 ACE基因与NIDDM发病的关系
Table 1 Relationship between ACE genotype and NIDDM Group
n
Genotype
Allele
DD
, http://www.100md.com
DI
II
D
I
n
%
n
%
n
%
CN
%
CN
%
, 百拇医药
Control
100
11
0.11
45
0.45
44
0.44
67
0.34
133
0.66
NIDDM
, http://www.100md.com
149
30
0.20
65
0.44
54
0.36
125
0.42
173
0.58
CN:Chromatin number;Genotype χ2=3.97,P>0.05;Allete χ2=3.60,P>0.05表2 冠心病组与无冠心病组特征比较
, 百拇医药
Table 2 Charateristics of coronary heart disease and
non-coronary heart disease Group
n
Sex
(F/M)
Age
(t/a)
duration
(t/a)
ACE
(U)
, 百拇医药
BMI
CHD
65
33/32
60.61±7.23
10.96±3.88
26.38±5.89
24.08±3.48
non-CHD
84
43/41
59.96±6.99
, 百拇医药
11.02±4.35
22.01±5.73
23.96±4.05
BMI:Body mass index,as determined in diagnosis of NIDDM表3 ACE基因与NIDDM并发冠心病的关系
Table 3 Relationship of ACE gene and NIDDM
complicated with CHD Group
n
Genotype
Allele
, http://www.100md.com
DD
DI
II
D
I
n
%
n
%
n
%
CN
%
CN
, 百拇医药
%
CHD
65
24
0.37
26
0.40
15
0.23
74
0.57
56
0.43
, 百拇医药 non-
CHD
84
6
0.07
35
0.42
43
0.51
47
0.28
121
0.72
, 百拇医药 CN:Chromatin number,Genotype χ2=23.63,Allele χ2=25.46,P均<0.01vs non-CHD
3 讨论
Habert等〔6〕于1991年首先阐明了ACE基因的结构,次年Rigat〔5〕报道了ACE基因的PCR扩增方法。人类ACE基因由26个外显子和25个内含子组成,位于17号染色体短臂2区3带,ACE基因的16内含子中插入或缺失1个长度为287 bp的碱基片段。因此,ACE基因存在3种基因型,即II(insertion)、DD(deletion)、DI,两种等位基因D、I,人们将这种存在两种以上基因型的现象称基因多态现象。Tiret〔1〕等于同年对ACE基因与ACE水平的关系进行了研究,发现ACE水平的44%受ACE基因调控,DD型ACE水平最高,DI次之,II最低,ACE是R-A系统的关键酶,R-A系统可通过不同机理参与糖尿病血管并发症的发生。
, http://www.100md.com
Ruiz等〔7〕发现ACE基因的D等位基因是NIDDM并发冠心病的高危因素。我国一项对上海地区汉族人的研究亦有相似结果〔4〕。这项研究正常对照组DD、DI、II型频率分别为0.28、0.60、0.1,NIDDM患者中伴异常EKG者分别为0.40、0.46、0.14,结果发现NIDDM患者携带DD基因型是并发冠心病的易感因素。
本文结果显示,ACE基因型与NIDDM并发冠心病具有相关关系,并发冠心病的NIDDM患者DD、DI、II频率分别为0.37、0.40、0.23,无冠心病组DD、DI、II频率分别为0.07、0.42、0.51,两者相比,并发冠心病组DD型显著增多,II型显著减少,提示DD型及D等位基因是NIDDM并发冠心病的危险因素,而II型可能起保护作用。DD型ACE水平较高,ACE能增加血管紧张素Ⅱ的生成并灭活缓激肽,因此初步推断,ACE基因可能是通过影响ACE水平来参与NIDDM并发冠心病的,本结果亦发现并发冠心病者较无冠心病者ACE水平高,支持上述观点。
, 百拇医药
因此,检测NIDDM患者ACE基因型,可早期筛选高危易感人群,及时防治冠心病,进行干预性治疗,提高NIDDM患者生存质量。
河北省科委资助项目(No.98276193D)
参考文献
1.Tiret L,Rigat B,Visvikis S,et al.Evidence,from combined segregation and linkage analysis,that a variant of the angiotensin I-converting enzyme(ACE) gene controls plasma ACE levels.Am J Hum Genet,1992,51(3):197
2.Pujia A,Gnasso A,Irace C,et al.Association between ACE D/D polymorphism and hypertension in type Ⅱ diabetic subjects.J Hum Hypertens,1994,8(9):687
, 百拇医药
3.Doi Y,Yoshizumi H,Yoshinari M,et al.Association between a polymorphism in the angiotensin converting enzyme gene and microvascular complications in Japanese patients with NIDDM.Diabetologia,1996,39(1):97
4.高梅,孙荣,朱达,等.ACE基因多态性与NIDDM伴心血管疾病的相关性.中华内分泌代谢杂志,1995,11(4):197
5.Rigat B,Hubert C,Corvol P,et al.PCR detection of the insertion/deletion polymorphism of the human angiotensin converting enzyme gene(DCPI) (dipeptidyl carboxypeptidase 1).Nucleic Acid Res,1992,20:1433
, 百拇医药
6.Hubert C,Honot A,Corvol P,et al.Structure of the angiotensin I converting enzyme gene.J Biol Chem,1991,266:15377
7.Ruiz J,Blanche H,Cohen N,et al.Insertion/deletion polymorphism of the angiotensin converting enzyme gene is strongly associated with coronary heart disease in non-insulin-dependent diabetes mellitus.Proc Natl Scad Sci(USA),1994,91:3662
(1998-07-03 收稿), http://www.100md.com