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编号:10257785
遗传和环境因素对高血压病患者血浆纤溶酶原活化剂抑制物-1水平的影响
http://www.100md.com 《中华医学遗传学杂志》 1999年第6期
     作者:宋艳丽 徐文渊 陈义汉 车琳 王奇志 周晓峰 吴金莺

    单位:宋艳丽 徐文渊 陈义汉 车琳 王奇志 200065 上海,上海铁道大学医学院附属甘泉医院心内科;周晓峰 吴金莺 中心实验室

    关键词:纤溶酶原活化剂抑制物-1;4G/5G多态性;高血压病;环境因素

    中华医学遗传学杂志990608 【摘要】 目的 探讨纤维酶原活化剂抑制物-1(PAI-1)基因启动子区4G/5G多态性,以及环境因素对高血压病患者血浆PAI-1水平的影响。方法 随机收集240例高血压病患者(男120例,女120例,年龄33~89岁,平均65岁),血浆PAI-1抗原由ELISA法测得,PAI-1 4G/5G基因型分析采用等位基因特异性寡核苷酸探针点杂交方法。结果 血浆PAI-1水平与PAI-1 4G/5G多态性明显相关(P<0.05),4G/4G基因型血浆PAI-1水平最高,4G/5G次之,5G/5G最低。4G/5G多态性、糖尿病和甘油三脂(TG)是影响高血压病患者血浆PAI-1水平的3个独立因素,而且TG和血浆PAI-1水平的关系具有基因型依赖性。结论 高血压病患者血浆PAI-1水平受PAI-1基因4G/5G多态性的影响,同时也受环境因素的影响,基因和环境间存在协同作用。
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    The influences of genetic and environmental factors on plasma plasminogen activator inhibitor-1 levels in patients with essential hypertension

    SONG Yanli, XU Wenyuan, CHEN Yihan, CHE Lin, WANG Qizhi, ZHOU Xiaofeng, WU Jinying. Department of Cardiology, Ganquan Hospital, Shanghai Tiedao University Medical School, Shanghai, 200065 P.R. China.E-mail:drlily@kali.com.cn

    【Abstract】 Objective To investigate the influence of a 4G/5G polymorphism in the PAI-1 gene promoter and environmental factors on plasma plasminogen activator inhibitor-1(PAI-1) levels in subjects with essential hypertension.Methods A total of 240 patients with essential hypertension (males 120, females 120, aged 33-89 years, mean 65 years) were randomly enrolled in this study. Plasma PAI-1 antigen was measured by ELISA. The 4G/5G polymorphism was analyzed by the allele specific oligonucleotide hybridization method. Results Plasma PAI-1 levels were significantly associated with 4G/5G polymorphism with the highest levels occurring in subjects with 4G/4G genotype, the intermediate levels in 4G/5G subjects and the lowest levels in 5G/5G subjects.4G/5G polymorphism, diabetes mellitus and triglyceride(TG) were three independent predictors of plasma PAI-1 levels in a stepwise multiple regression model. Furthermore, the relationship between plasma PAI-1 levels and TG was genotype dependent. Conclusion Plasma PAI-1 levles are not only under genetic control, but also influenced by several environmental factors. There is an interaction between genetic and environmental factors.
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    【Key words】 Plasminogen activator inhibitor-1 4G/5G polymorphism Essential hypertension Environmental factors

    近年来,多项研究表明血浆纤溶酶原活化剂抑制物-1(PAI-1)水平升高,在血栓栓塞性疾病的发生中起一定作用[1,2]。近几年人们又发现血浆PAI-1水平受位于PAI-1基因启动子上游675位的一单碱基插入/缺失(insertion/deletion)突变导致的4G/5G多态性的调控[3]。中国汉族人群中尚未见类似报道。为探讨这一基因多态性及十余种环境因素对中国汉族人群高血压病患者血浆PAI-1水平的影响,以期更好的了解高血压病易并发血栓栓塞性疾病的机理,为高血压病患者血栓栓塞性疾病的预防提供依据。

    1 对象和方法

    1.1 研究对象 收集高血压病患者240例(男120例,女120例,年龄33~89岁,平均65岁)。高血压病的诊断按1978年WHO标准:成人血压为SBp≥160mmHg(21.3kPa)及/或DBp≥95mmHg(12.6kPa)。排除继发性高血压和合并肿瘤、急性感染、严重肝肾疾病和近期有严重创伤、手术的患者。对入选者均调查年龄、性别、身高、体重、吸烟史、饮酒史和既往病史(包括高血压、糖尿病和脑梗塞史),同时检测空腹血糖、血脂、血浆纤维蛋白元和血浆PAI-1水平等生化指标。体重指数(body mass index BMI)=体重/身高2(kg/m2)。
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    1.2 4G/5G基因型分析 DNA提取采用Promega公司提供的WizardTM基因组DNA纯化kit。PCR反应引物为5′-AAGCTTTTACCATGGTAACCCCTG-GT-3′和5′-GGAGCTGCAGGAATTCAGCTGCT-GGA-3′,引物的设计参照文献[4]。PCR反应体系100 μl,含0.2mmol/L dNTP、1.5mmol/L MgCl2、两种引物各0.25μmol/L,10×PCR缓冲液10μl和5μl上述DNA提取液,余用双蒸水补足。首先95℃预变性10分钟。循环参数:95℃60秒,55℃60秒,72℃60秒,共35个循环,最后72℃延伸5分钟。4G、5G等位基因探针采用5′-CACGTGGGGAGTCA-3′和5′-ACGTG-GGGGAGTCA-3′[4]。取PCR产物液常规点膜、变性,分别与γ-32PATP标记的4G、5G探针杂交和放射自显影。

    1.3 统计分析 采用SAS软件进行统计学分析。为采用参数检验,对不符合正态分布的计量指标进行自然对数转换。计数资料之间的比较采用χ2检验;计量资料之间的比较采用方差分析,控制影响因素后的比较采用协方差分析;通过计算Pearson相关系数和多元逐步回归评价各因素对PAI-1水平的影响。
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    2 结果

    2.1 4G/4G基因型频率0.34,4G/5G 0.46,5G/5G 0.20,所选人群基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡(χ2=0.0012,P=0.995)。

    2.2 与γ-32PATP标记的4G、5G探针杂交和放射自显影结果见图1。PAI-抗原水平在4G/4G、4G/5G和5G/5G 3种基因型的分布无论调整前后均有显著性差异(表1)。

    图1 4G/5G基因型点杂交放射自显影图 4G:4G等位基因探针,5G:5G等位基因探针

    Fig 1 Autoradiograph of 4G/5G genotype dot blot hybridization 4G:4G allele probe;5G:5G allele probe
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    表1 血浆PAI-1抗原水平在3种基因型的分布

    Tab 1 PAI-1 antigen levels by 4G/5G genotype Plasma PAI-1 level(血浆PAI-1抗原水平)

    4G/4G

    4G/5G

    5G/5G

    P value(P值)

    PAI-1(ng/ml)(纤溶酶原活化剂抑制物-1)

    34.47±0.65

    27.66±0.64

    21.87±0.65
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    <0.05

    *PAI-1(ng/ml)(*纤溶酶原活化剂抑制物-1)

    34.12±1.09

    27.77±1.06

    21.87±1.07

    <0.05

    Note:values for PAI-1 antigen are geometric mean and antilogged s.*Adjusted for sex, diabetes, age, BMI, and TG level(注:结果以几何均数±s反对数表示,*PAI-1示用年龄、性别、糖尿病、BMI和TG调整后的值)
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    2.3 各环境因素与PAI-1抗原水平相关性分析表明:BMI(r=0.17,P=0.0076)和TG(r=0.26,P=0.0001)与血浆PAI-1水平明显相关。

    2.4 多元逐步回归分析(表2) TG、基因和糖尿病是影响血浆PAI-1水平的3个独立因素。

    表2 各影响因素对PAI-1的多元逐步回归结果

    Tab 2 Stepwise regression analysis of factors associated with PAI-1 Variable

    (变量)

    β

    (回归系数)

    s
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    (标准误)

    t

    (t值)

    P value

    (P值)

    Diabetes mellitus

    (糖尿病)

    0.2213

    0.1087

    2.04

    0.0430

    Triglycerides
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    (甘油三脂)

    0.2819

    0.0696

    4.05

    0.0001

    4G/4G genotype

    (基因型)

    0.2284

    0.0556

    3.93

    0.0001

    2.5 PAI-1基因4G/5G多态性对血浆PAI-1和TG相关性的影响 4G/4G基因型PAI-1和TG相关性最强(r=0.43,P=0.0001),4G/5G次之(r=0.29,P=0.0019),5G/5G基因型二者相关性最弱、且呈负相关(r=-0.15,P=0.32)。
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    3 讨论

    3.1 PAI-1基因4G/5G多态性对血浆PA-1水平的影响 由表1可以看出,血浆PAI-1水平在用年龄、性别、糖尿病、TG和BMI调整前后均与PAI-1基因4G/5G多态性明显相关,4G/4G基因型血浆PAI-1水平最高,4G/5G次之,5G/5G最低,呈现出基因的共显性效应。在多因素参与的多元回归模型中,4G/5G多态性也是PAI-1独立、显著的影响因素。该结果表明,高血压病患者血浆PAI-1水平部分是由4G/5G多态性决定的,4G/5G多态性通过调节其血浆蛋白质的水平在高血压病患者血栓栓塞性疾病的发生中可能起一定作用。

    Eriksson等[5]进行的体外表达实验表明:4G、5G等位基因能特异结合两种反式作用因子,5G等位基因同时含有另外一个抑制蛋白结合位点,从而使4G等位基因的转录活性高于5G等位基因。

    3.2 环境因素对血浆PAI-1水平的影响 由相关分析结果可见,TG和BMI与PAI-1明显相关;在多元回归分析中TG和糖尿病是血浆PAI-1水平的独立影响因素。上述结果表明,TG、糖尿病和肥胖均影响高血压病患者血浆PAI-1水平。
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    体外培养细胞研究表明从高甘油三脂血症患者分离出的VLDL-TG能刺激PAI-1的释放[6],并认为这是高甘油三脂和血栓栓塞性疾病相关的一个机理,但在在体研究中,将TG注入人体并未发现血浆PAI-1水平的升高[7]。TG影响血浆PAI-1水平的机理目前尚不清楚。

    3.3 基因-环境间的协同作用 我们进一步分析了4G/5G多态性对TG和PAI-1关系的影响,结果在4G/4G基因型PAI-1和TG相关性最强,4G/5G次之,5G/5G二者相关性最差。该结果表明TG对血浆PAI-1水平的影响具有基因型特异性。结合以前研究表明多种因素包括IL-1和TGF β等均能影响4G/5G多态性对PAI-1基因表达的调控,甘油三脂可能也是其中一个,4G等位基因在高甘油三脂的刺激下表达活性提高。

    综上所述,高血压病患者血浆PAI-1水平既受遗传因素的影响,也受环境因素的影响,遗传因素和环境因素间存在协同作用。PAI-1 4G/4G基因型在高甘油三脂等因素的存在下,通过使血浆PAI-1水平的升高,可能增加高血压病患者血栓栓塞性疾病发病危险性,这为高血压病患者血栓栓塞性疾病的早期诊断和预防提供了依据。同时提示我们在高血压病的治疗中,除积极有效地控制血压外,同时应注意控制糖、脂代谢紊乱和肥胖等因素,以维持有利的纤溶活性状态,尽可能减少血栓栓塞性疾病的发生。
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    本课题受铁道部基金(S97-11)资助

    参考文献

    1 Hamsten A, de Faire U, Walldius G, et al. Plasminogen activator inhibitor in plasma:risk factor for recurrent myocardial infarction.Lancet, 1987,4(8579)∶3-9.

    2 Brockmann MJ, Schwendemann G, Stief TW. Plasminogen activator inhibitor in acute stroke. Mol Chem Neuropathol, 1991, 14(2)∶143-150.

    3 Dawson S, Hamsten A, Wiman B, et al. The two allele sequences of a common polymorphism in the promoter of the plasminogen activator inhibitor-1(PAI-1) gene respond differently to interleukin-1 in HepG2 cells. J Biol Chem, 1993, 268(15)∶10739-10745.
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    4 Ye S, Green FR, Scarabin PY, et al. The 4G/5G genetic polymorphism in the promoter of the plasminogen activator inhibitor-1(PAI-1) gene is associated with differences in plasma PAI-1 activity but not with risk of myocardial infarction in the ECTIM study. Thromb Haemost, 1995, 74(3)∶831-841.

    5 Eriksson P, Kallin B, Van T,et al. Allele-specific increase in basal transcription of the plasminogen-activator inhibitor 1 gene is associated with myocardial infarction. Proc Nat Acad Sci U S A, 1995, 92(60)∶1851-1855.
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    6 Stiko-Rahm A, Wiman B,Hamsten A, et al. Secretion of plasminogen activator inhibitor-1 from human umbilical vein endothelial cells is induced by very low density lipoprotein.Arteriosclerosis, 1990, 10(6)∶1067-1073.

    7 Grant PJ, Kruithof EKO, Felley CP, et al. Short term infusions of insulin, triglyceride and glucose do not cause acute increases in plasminogen activator inhibitor-1 concentrations in man. Clin Sci, 1990, 79(5)∶513-516.

    (收稿:1998-11-03 修回:1999-01-22), 百拇医药