作者简介:金磊,男,1971年生,副主任技师,主要从事临床生物化学和分子生物学检验工作。
探讨混合型高脂血症(CHL)与肝脂酶(HL)基因启动子763A/G多态性的关系。
方法运用聚合酶链反应-限制性内切酶片段长度多态性技术(RCR-RFLP),对219名对照者和218例CHL患者的HL基因启动子763A/G多态性进行检测,并研究其对血脂水平的影响。
结果总研究组的HL-763A/G多态性的AA、AG和GG基因型频率分别为0.315 5、0.493 6、0.190 8;A、G等位基因频率分别为0.562 3、0.437 7。在CHL组中除年龄、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、载脂蛋白A-Ⅰ(apo A-Ⅰ),AA型的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、载脂蛋白B(apo B)及GG型的apo A-Ⅰ水平外,其余指标均与对照组同基因型之间差异有统计学意义(
HL启动子763A/G多态性与CHL的发生相关,并可影响血浆的脂类代谢。
To explore the correlation between combined hyperlipidemia (CHL) and hepatic lipase (HL) gene promoter 763A/G polymorphism.
MethodsHL gene promoter 763A/G polymorphism was detected by polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) technique in 219 controls and 218 cases of patients with CHL, and its influence on blood lipid levels was analyzed.
ResultsIn the total study group of HL-763A/G polymorphism, the frequencies of the genotype AA, AG and GG were 0.315 5,0.493 6,0.190 8, and the frequencies of allele A and G were 0.562 3 and 0.437 7. In the CHL group, except age, high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), apolipoprotein A-Ⅰ (apo A-Ⅰ), AA type low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), apolipoprotein B (apo B) and GG type of apo A-Ⅰ levels, other indicators had statistical significance with the control group between genotypes (
HL promoter 763A/G polymorphism has the relationship with the occurrence of CHL, and may influence plasma lipid metabolism.
混合型高脂血症(combined hyperlipidmia,CHL)是我国常见的一种代谢性疾病,其病因至今尚不十分清楚,有环境因素,也有遗传因素。其在临床实验室诊断中表现为血浆总胆固醇(TC)和三酰甘油(TG)水平均升高,并与动脉粥样硬化、冠心病及脑梗死等发病关系密切。而人类肝脂酶(hepatic lipase,HL)作为脂质代谢中的关键酶,其活性的高低直接影响了高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的代谢水平,并参与冠心病、脑梗死等疾病的发生。越来越多的研究表明,HL代谢异常可引起机体脂类代谢紊乱,影响血浆中各类脂蛋白的水平,与CHL之间存在着密切联系[ 1]。
HL是一种相对分子质量约65 000的糖蛋白,人类HL基因定位于15q 21 ,全长约35 kb,含9 个外显子,编码长约1.6 kb 的同源mRNA ,继而翻译成含476 个氨基的蛋白多肽[ 1]。其主要功能是水解各种脂蛋白中的TG和磷脂,使各种脂蛋白颗粒的大小和密度发生变化;另可作为配体促进肝细胞摄取高密度脂蛋白(HDL)中的胆固醇或低密度脂蛋白(LDL)残粒、促进肝细胞摄取载脂蛋白B(apo B)类脂蛋白,从而影响血浆中脂蛋白浓度[ 2]。
HL启动子具有4 个常见的呈连锁遗传的单核苷酸基因多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)[ 3, 4], 分别为250G→A、514C→T、710T→C 及763 A→G,位于转录起始序列的5'端。这些启动子的SNP 会影响脂质及脂蛋白水平,从而影响到冠心病的发生[ 3, 5~ 8] 。目前国内尚未见HL基因启动子763多态性与CHL相关性的研究。我们拟采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)技术对CHL患者HL基因启动子763位的多态性进行研究,为探讨CHL发病的遗传机制提供理论基础。
1. 研究对象 以上海交通大学医学院附属第三人民医院、仁济医院、瑞金医院和上海中医药大学附属曙光医院门诊、住院患者及门诊健康体检者为研究对象。按1997年我国血脂异常防治建议[ 6]和2001年美国全国胆固醇教育专家计划(nationl cholesterol education program,NCEP)发布的成人治疗方案(adult treatment panel Ⅲ,ATP Ⅲ)[ 7],将218例TG>1.70 mmol/L、TC>5.72 mmol/L者作为CHL,其中男118例,女100例,年龄20~65岁,平均(46.84±11.63)岁;219名TG≤1.70 mmol/L、TC≤5.72 mmol/L者作为对照组,其中男116名,女113名,年龄22~75岁,平均(45.09±12.98)岁。2组的性别构成、年龄差异无统计学意义( P>0.05)。
2. 试剂 Taq DNA聚合酶购自Promega公司;UNIQ-10柱式临床样本基因组抽提试剂盒购自上海生工公司;Sph I限制性内切酶购自New England BioLabs公司;DL2000 DNA Marker购自大连宝生物公司;引物由上海英骏生物技术有限公司合成。
3. 主要仪器 美国Bio-Rad公司PTC-200型PCR扩增仪;美国贝克曼-库尔特LX-20全自动生化分析仪;上海天能科技公司的凝胶成像系统、垂直电泳槽和电泳仪。
1. 样本采集 所有被检者均晨起空腹,抽取静脉血5 mL,其中2 mL置抗凝管中于-80℃储存以备作DNA提取,另3 mL静脉血3 000 r/min(离心半径20 cm)离心5 min,分离血清,以备作TG、TC、HDL-C、LDL-C、apo A-Ⅰ、apo B检测。
2. 血基因组DNA的提取 取抗凝全血200 μL,按UNIQ-10柱式临床样本基因组抽提试剂盒说明书提取基因组DNA,并用紫外分光光度计比色定量及纯度鉴定。
3. 引物序列 根据基因库序列号M35425自行设计1对扩增启动子763位的引物,序列如下:上游引物5'TGTCTACTGTCCGTTATCCA 3',下游引物 5'GAAGCAAAGATGCCCTTGCC 3',扩增片段大小为333 bp。
4. PCR扩增及琼脂糖凝胶电泳 PCR反应总体系为25 μL,其中包含1×PCR缓冲液(10 mmol/L Tris-HCl、pH值8.5、50 mmol/L KCl、1.5 mmol/L MgCl2),200 μmol/L dNTP 、上游引物、下游引物各100 nmol/L、DNA 200 ng,Taq DNA聚合酶1 U,用蒸馏水补至25 μL。扩增循环参数:94℃ 预变性5 min,然后按94℃ 40 s、58℃ 40 s、72℃ 90 s,共35循环,最后72℃ 延长至5 min。PCR 结束后取 10 μL PCR 产物行 20 g/L 琼脂糖凝胶电泳(含 0.5 μg/mL 溴化乙锭),5 V/cm 电泳 40 min,在紫外灯下观察 PCR 扩增效率。
5. 基因型的判断 5 μL PCR产物用10 U的Sph I限制性内切酶在37℃酶切3 h。取5 μL 酶切产物与6×上样缓冲液1 μL混合,行8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,100 V 电泳1~2 h,经0.1% AgNO3 染色后观察拍照。
6. PCR产物核苷酸序列测定 随机选取野生型、杂合子、突变纯合子的PCR产物,由上海英骏生物技术有限公司进行序列分析以验证RFLP结果。
等位基因频率=(纯合子例数×2+杂合子例数)×1/2×1/n。全部统计数据均用SAS 6.12统计软件进行统计。各组间TG、TC、HDL-C、nonHDL-C、TC/HDL-C、LDL-C、apo A-Ⅰ、apo B、apo A-Ⅰ/apo B比较采用单因素方差分析,基因型和等位基因频率分布用计数资料表示,组间比较、Hardy-Weinberg平衡检验采用χ2检验。
HL基因启动子763位的PCR扩增产物消化经Sph I 消化可区分出3种基因型:AA型为1个333 bp的片段,AG型为333 bp和228 bp、105 bp的3个片段,GG型则可见228 bp、105 bp的2个片段,并采用上游引物对PCR-RFLP显示的各种类型的多态性进行序列分析。
CHL组的TG、TC、HDL-C、nonHDL-C、TC/HDL-C、LDL-C、apo A-Ⅰ、apo B和apo A-Ⅰ/apo B明显高于对照组( P<0.05),而2组间的男女构成、年龄、HDL-C差异无统计学意义( P>0.05),见 表1。
![]() | 表1 CHL组与对照组的血脂检测项目结果( |
总研究组的HL-763位的AA、AG和GG基因型频率分别为0.326 6、0.492 2、0.181 2;A、G等位基因频率分别为0.572 7、0.427 3,分布均符合HWE( P=0.905 7),说明整个研究组来自同一群体。各脂类相关指标差异无统计学意义( P>0.05),见 表2。
各组间的基因型分布及等位基因频率差异均无统计学意义( P>0.05),且各组的等位基因频率分布均符合HWE( P>0.05),说明代表了群体性,见 表3。
![]() | 表2 总研究对象的基因型与血脂间的关系比较( |
![]() | 表3 HL-763A/G基因型频率、等位基因频率和HWE |
CHL组中除年龄、HDL-C、apo A-Ⅰ,AA型的LDL-C、apo B及GG型的apo A-Ⅰ水平外,其余指标与对照组同基因型之间差异有统计学意义( P<0.05)。在CHL组中,GG型的年龄水平明显低于AA型( P<0.05),apo A-Ⅰ水平明显高于AA型( P<0.05),而apo A-Ⅰ及apo A-Ⅰ/apo B水平明显高于AG型( P<0.05)。对照组中这些血脂指标差异无统计学意义( P>0.05),见 表4。
![]() | 表4 2组HL-763A/G多态性与血脂的关系( |
将2组按性别分组后进一步分析CHL男性组,除AA型HDL-C、GG型HDL-C、apo A-Ⅰ,以及HDL-C、apo A-Ⅰ、LDL-C、apo B水平外,其余血脂水平均高于对照男性组( P<0.05),同样,在CHL女性组中,除GG型HDL-C、apo A-Ⅰ、nonHDL-C、apo B,以及HDL-C、apo A-Ⅰ、LDL-C、apo B水平外,其余血脂水平均高于对照女性组( P<0.05)。而CHL女性组GG型的apo A-Ⅰ水平明显高于AA型( P<0.05),见 表5。
![]() | 表5 按性别分组后HL-763A/G基因型与各项血脂的关系( |
脂蛋白的代谢是非常复杂的过程,需通过多种物质的参与和转运来完成。脂质代谢紊乱与动脉粥样硬化及冠心病的发生有密切关系。近年来CHL患者逐年增多,已引起大家的广泛关注。CHL以TG、TC、LDL-C升高,HDL-C降低为特点,TG、TC这2个动脉粥样硬化及冠心病独立危险因子间可能不仅是相加关系,而更可能有协同作用,故此类患者比单纯高TC升高患者更危险。
HL由肝实质细胞合成,分泌并定位于肝窦周间隙内皮细胞表面和窦周间隙腔面的肝细胞微绒毛表面[ 1],转运到肝窦状隙内皮细胞表面而发挥生理作用[ 9, 10],其既能表现出脂酶活性,水解各种脂蛋白中的TG和磷酯,使各种脂蛋白颗粒的大小和密度发生变化,又能作为配体介导脂蛋白及蛋白多糖和/或受体的结合与摄取的途径,促进肝细胞摄取HDL中的TC或LDL残粒,促进肝细胞摄取含apo B 的脂蛋白,从而影响血浆中脂蛋白浓度,其活性与高TG引起的许多疾病的发生有相关性。
CHL是我国常见的一种代谢性疾病,其病因至今尚不十分清楚,有环境因素,也有遗传因素。其在临床实验室诊断中表现为血浆TC和TG水平均升高,并与动脉粥样硬化、冠心病及脑梗死等发病关系密切。
我们对HL-763A/G多态性分析显示CHL中除年龄、HDL-C、apo A-Ⅰ,AA型的LDL-C、apo B及GG型apo A-Ⅰ水平外,其余指标与对照组同基因型之间差异有统计学意义( P<0.05)。在CHL组中,GG型的年龄明显低于AA型( P<0.05),apo A-Ⅰ水平明显高于AA型( P<0.05),而apo A-Ⅰ及apo A-Ⅰ/apo B水平明显高于AG型( P<0.05)。将2组按性别分组后进一步分析,可见CHL男性组,除AA型HDL-C、GG型HDL-C、apo A-Ⅰ水平外,其余血脂水平均高于对照男性组( P<0.05),同样,在CHL女性组中,除GG型HDL-C、apo A-Ⅰ、nonHDL-C、apo B水平外,其余血脂水平均高于对照女性组( P<0.05)。而CHL女性组GG型的apo A-Ⅰ水平明显高于AA型( P<0.05)。由此,HL启动子763A/G多态性与CHL的发生相关,并可影响血浆的脂类代谢,但至于HL基因启动子763位基因多态性是通过何种机理对CHL产生影响的,仍有待于进一步研究。
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