山东省汉族乙醛脱氢酶2基因多态性与急性心肌梗死的相关性

　　　　 作者：边圆 陈玉国 徐峰 张运

【摘要】 目的 研究山东省汉族人群乙醛脱氢酶2(ALDh3)基因G504A多态性与急性心肌梗死(AMI)的相关性。方法 采用聚合酶链式反应扩增目的片段，检测山东省汉族AMI住院患者106例及汉族非冠心病对照212例ALDh3基因G504A多态性，分析比较其对AMI发病的影响。 结果 ①病例组突变型ALDh3(ALDh3*1/*2，ALDh3*2/*2)明显高于对照组(P&<0.05)。②Logistic多元回归校正BMI、高血压、糖尿病、吸烟史以及TC、TG、HDLC、LDLC等因素后，突变型ALDh3基因患者发生AMI风险为野生型组的1.97倍(P=0.04);③纳入饮酒史这一因素后，突变型ALDh3基因与急性心肌梗死的发生仍然相关(OR=2.00，P&<0.01)，HDLC水平则成为一种保护性因素(OR=0.50，P&<0.01)。 结论 ALDh3基因G504A多态性是山东省汉族人群发生急性心肌梗死的独立危险因素，其作用可能与其调节HDLC水平有关。

【关键词】 乙醛脱氢酶2;急性心肌梗死;基因多态性

　流行病学资料显示，中量饮酒可以降低冠心病及急性心肌梗死(AMI)等心血管事件发生的危险性〔1〕。酒精主要通过肝脏的乙醇氧化途径代谢，乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶是其中两个关键酶。位于线粒体内的乙醛脱氢酶2(ALDh3)是乙醛脱氢酶主要的同工酶，可将乙醛氧化为乙酸，ALDh3基因多态性在不同地区、民族间差别较大〔2〕。Narita等〔3〕研究发现突变纯合型ALDh3基因(ALDh3*2/*2)与动脉粥样硬化(AS)呈负相关，具有抗AS作用。但Takagi〔4〕和Jo〔5〕等分别在研究中发现，突变纯合型ALDh3基因是发生心肌梗死的危险因素。本文前期小样本研究〔6〕，亦发现冠心病患者中ALDh3基因多态性与心肌梗死相关。本文主要探讨在山东省汉族人群中，ALDh3基因G504A的多态性与AMI的相关性。

　　1 资料与方法

　　1.1 研究对象 病例组为2007年3月至2008年11月汉族AMI住院患者106例，根据年龄、性别以1∶2比例随机选取非冠心病对照组共212例，入选病例及其对照中近期有其他炎症性疾病或其他慢性疾病者排除。AMI的诊断按照中华医学会心血管病学分会 2001年《急性心肌梗死诊断和治疗指南》的诊断标准，必须至少具备下列3条标准中的2条：①缺血性胸痛&>30 min的临床病史;②心电图的特征性动态演变;③心肌坏死的血清心肌标志物浓度的动态改变。采集AMI患者发病后次日及对照组清晨空腹肘静脉血，经枸橼酸钠抗凝，3 000 r/min离心后置-80℃超低温冰箱(日本SANYO公司)保存。

　　1.2 ALDh3基因多态性测定

　　1.2.1 DNA提取 采用血液基因组DNA提取试剂盒(离心柱型，TIANGEN公司)提取DNA。

　　1.2.2 聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA产物 PCR引物由济南博亚公司定制，其中上游引物为5′GTCAACTGCTATGATGTGTTTGG3′，下游引物为5′CCACCAGCAGACCCTCAAG3′，PCR体系组成为：DNA产物及两条引物各1 μl(10 mmol/L)，ddh3O 10 μl，2×Taq PCR MasterMix(0.1 U Taq DNA Polymerase/ml、500 mmol/L dNTP、50 mmol/L TrisHCl、20 mmol/L KCl、4 mmol/L MgCl2、其他稳定剂和增强剂)25 μl。反应条件：94℃预变性3 min，进入循环:94℃变性45 s，60℃退火30 s，72℃延伸45 s，共35个循环，最后72℃延伸5 min，4℃收集产物。

　　1.2.3 DNA产物纯化及测序 使用普通DNA产物纯化试剂盒(离心柱型，TIANGEN公司)对回收PCR产物纯化，纯化产物由ABI3730Xl基因测序仪(北京博尚公司)进行测序。

　　1.3 统计学方法 采用SAS9.1软件进行数据处理。计量资料以x±s表示，组间计量资料均数比较采用t检验，组间分类变量比较采用χ2检验，Logistic多元回归分析平衡混杂因素，计算比值比(odds ratio，OR)及其95% 置信区间(95% CI)。

　　2 结 果

　　2.1 ALDh3基因型测序 ALDh3基因504位点处鸟嘌呤(G)突变腺嘌呤(A)，从而导致谷氨酸(Glu)到赖氨酸(Lys)的突变，使得ALDh3氧化乙醛的能力大大降低。病例组ALDh3三种基因型*1/*1，*1/*2，*2/*2分别为54例(50.94%)，48例(45.28%)，4例(3.77%);非冠心病对照组三种基因型*1/*1，*1/*2，*2/*2分别为146例(68.87%)，63例(29.72%)，3例(1.42%)。经检验，两组基因型符合HardyWeinberg遗传平衡(P&>0.05)。ALDh3等位基因ALDh3*2分布频率在病例组和对照组中分别为26.42%和16.27%，差异具有统计学意义(P&<0.05)。见图1。图1 ALDh3基因多态性测序图

　　2.2 两组临床基线资料比较 病例组与对照组性别、年龄、体重指数(BMI)、吸烟史、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)及低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)差异无统计学意义(P &> 0.05);病例组突变型ALDh3(ALDh3*1/*2，ALDh3*2/*2)、伴发高血压、糖尿病者均明显高于对照组(P&< 0.05)，高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)水平低于对照组(P&<0.05)。

　　2.3 病例组与对照组Logistic多因素回归分析 Logistic多元回归平衡BMI、高血压、糖尿病、TC、TG、LDLC、LDLC等因素后，突变型ALDh3基因患者发生AMI风险为野生型组的1.97倍(P=0.04)，纳入饮酒史这一因素后，其OR为2.00(P&<0.01)，HDLC水平则成为一种保护性因素(OR=0.50，P=0.04)。 而糖尿病(OR=11.06，P&<0.01)及高血压(OR=2.80，P&<0.01)亦是AMI的传统危险因素，见表2。表1 急性心肌梗死及对照组临床基线资料及ALDh3基因多态性　表2 病例组与对照组多因素Logistic回归分析

　　3 讨 论

　　许多与饮酒关系密切的候选基因例如细胞色素P450第2基因(cytochrome P450，CYP2E)〔7〕以及和多巴胺能的神经元功能相关的多巴胺受体D2，D4(DRD2、DRD4)〔8〕等的相关性研究尚存在争议，但研究最多最透彻的还是抗利尿激素(ADH)和ALDH基因。其中的ALDh3基因在染色体上的位置为：12q24.2，由13个外显子构成，编码的酶蛋白肽链由500个氨基酸残基组成，在人群中，由于ALDh3基因的第12外显子内第504密码子有一个突变位点，出现碱基置换：G(鸟嘌呤)→A(腺嘌呤)，这个单碱基突变(SNP)导致其翻译产物第504位氨基酸发生了GAA→AAA即谷氨酸→赖氨酸的替换，从而使整个分子的空间结构发生变化，酶的催化能力失活。

　　有研究发现〔3〕中量饮酒者可降低心血管事件，可能通过影响HDLC、糖化血红蛋白(HbA1c)及纤维蛋白原(Fib)发挥作用。已有研究表明，作为酒精代谢途径的关键酶，ALDh3基因可影响个体饮酒量与饮酒频率〔9〕。Okamoto等〔10〕发现，在日本男性中杂合型ALDh3基因饮酒量、酒精性肝病发病率明显低于野生纯合型。Yu等〔11〕也报道，中国汉族酗酒者中ALDh3*2等位基因频率显著低于非酗酒者。他们的研究结果均表明突变型ALDh3基因会限制饮酒量，推测其原因为ALDh3基因突变后酶活性下降或消失，使乙醛氧化速度减慢，乙醛在体内蓄积促使儿茶酚胺增多，引起面红、心动过速、恶心等酒后不良反应，从而限制该类个体饮酒量。另外，Mukamal等研究表明饮酒频率与饮酒量呈正相关，尤其在女性中相关性更强〔12〕，故ALDh3基因在影响个体饮酒量的同时也会影响饮酒频率。并且，有研究证实，饮酒量与心肌梗死发病率间存在J型或U型关系，轻中度饮酒者发生心肌梗死的危险性比戒酒者和重度饮酒者低〔13〕，其机制可能与适量饮酒可升高HDLC水平，降低胰岛素抵抗、炎症反应、代谢综合征发病率等有关〔14〕。

　　在中国汉族人群中，突变纯合型ALDh3基因的人数比例不到2%，故ALDh3等位基因大部分存在于突变杂合型ALDh3基因人群中，即中国ALDh3基因突变人群主要表现为突变杂合型。所以，在本研究中，将ALDh3基因突变纯合型与杂合型归为一组进行分析。

　　通过单因素分析，发现病例组突变型ALDh3(ALDh3*1/*2，ALDh3*2/*2)明显高于对照组，这个结论与国外文献相似〔6〕，可以看出山东省汉族AMI的患者中ALDh3突变率较高。Logistic多元回归校正诸多混杂因素后，突变型ALDh3基因患者发生AMI的风险较高(OR=1.97，P=0.04)，纳入饮酒史这一因素后，突变型ALDh3基因与AMI仍然相关(OR=2.00，P&<0.01)，同时HDLC水平上升为一种保护性因素(OR=0.50，P=0.04)。由此可见，饮酒在影响AMI发病方面并未发挥明显作用，ALDh3基因多态性对心肌梗死的影响有可能是通过饮酒调节HDLC水平来实现的，但是这一过程的具体机制目前尚未明确。

参考文献

　1 Mukamal KJ，Jadhav PP，D′Agostino RB，et al.Alcohol consumption and hemostatic factors：analysis of the Framingham offspring cohort〔J〕. Circulation，2001;104(12):136773.

　　2 罗怀容，张亚平.乙醛脱氢酶2(ALDh3)基因研究进展及其与饮酒行为的关系〔J〕.遗传，2004;26(2):26326.

　　3 Narita M，Kitagawa K，Nagai Y，et al.Effects of aldehyde dehydrogenase genotypes on carotid atherosclerosis〔J〕.Ultrasound Med Biol，2003;29(10):14159.

　　4 Takagi S，Iwai N，Yamauchi R，et al.Aldehyde dehydrogenase 2 gene is a risk factor for myocardial infarction in Japanese men〔J〕.Hypertens Res，2002;2(5):67781.

　　5 Jo SA，Kim EK，Park MH，et al.A Glu487Lys polymorphism in the gene for mitochondrial aldehyde dehydrogenase 2 is associate with myocardial infarction in elderly Korean men〔J〕.Clin Chim Acta，2007;382(12):437.

　　6 Xu F，Chen YG，Geng YJ，et al.The polymorphism in acetaldehyde dehydrogenase 2 gene，causing a substitution of Glu &> Lys(504)，is not associated with coronary atherosclerosis severity in han Chinese〔J〕. Tohoku J Exp Med，2007;213(3)：21520.

　　7 Sun F，Tsuritani I，Honda R，et al.Association of genetic polymorphisms of alcoholmetabolizing enzymes with excessive alcohol consumption in Japanese men〔J〕.Hum Genet，1999;105(4):295300.

　　8 Blum K，Noble EP，Sheridan PJ，et al.Genetic predisposition in alcoholism:association of the D2 dopamine receptor TaqIB1 RFLP with severe alcoholics〔J〕.Alcohol，1993;10(11):5967.

　　9 Chang FM，Kidd JR，Livak KJ，et al.The worldwide distribution of allele frequencies at the human dopamine D4 receptor locus〔J〕.Hum Genet，1996;98(1):91101.

　　10 Okamoto K，Murawaki Y，Yuasa I，et al.Effect of ALDh3 and CYP2E1 gene polymorphisms on drinking behavior and alcoholic liver disease in Japanese male workers〔J〕.Alcohol Clin Exp Res，2001;25(Suppl 6):19S23S.

　　11 Yu C，Li Y，Chen W，et al.Genotype of ethanol metabolizing enzyme genes by oligonucleotide microarray in alcoholic liver disease in Chinese people〔J〕.Chin Med J(Engl)，2002;115(7):10857.

　　12 Mukamal KJ，Jensen MK，Stampfer MJ，et al.Drinking frequency，mediating biomarkers，and risk of myocardial infarction in women and men〔J〕. Circulation，2005;112(10):140613.

　　13 Corrao G，Rubbiati L，Bagnardi V.Alcohol and coronary heart disease：a metaanalysis〔J〕.Addiction，2000;95(10):150523.

　　14 Freiberg MS，Samet JH.Alcohol and coronary heart disease：the answer awaits a randomized controlled trial〔J〕.Circulation，2005;112(10):137981.