脂蛋白脂酶基因多态性与冠心病关系的初探
中华心血管病杂志 1998年第4期第26卷 *流行学与人群防治*
作者:钱卫冲 王强 朱铁兵 王震震 王连生 王海燕 杜福昌 徐希平
单位:210029 南京医科大学第一附属医院心脏科
关键词: 脂蛋白脂酶;基因,POL;冠状动脉疾病
【摘要】 目的 探讨脂蛋白脂酶(LPL)基因多态性与冠心病的关系。方法 选择106例住院存活的心肌梗塞病人按1∶1进行病例对照研究,采用条件Logistic回归分析。结果 吸烟、LPL基因型PVU Ⅱ(--)和单倍体基因型H+P-是冠心病独立的危险因素;高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和载脂蛋白(Apo)A/B比值是冠心病的保护因素。去除其它因素的影响后,LPL PVUⅡ(--)/非(--)和H+P-/非H+P-的OR值为17.18和3.67;HDL-C、Apo A/B比值的OR值在模型A和B中分别为0.14、0.15和0.04、0.09。结论 除传统的危险因素外,LPL基因型PVUⅡ(--)和单倍体H+P-可能是易患冠心病的遗传标志;HDL-C、Apo A/B比值可能是较其它血脂指标更好的冠心病独立预测因素。
initial study on the association of lipoprotein lipase (LPL) gene polymorphisms with coronary heart disease (CHD) Qian Weichong, Wang Qiang, Zhu Tiebing, et al. Department of Cardiology, First Affiliated Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing 210029
【Abstract】 Objective To explore the association of LPL gene polymorphisms with CHD. Methods 106 patients in myocardial infarction survivors were analyzed through a case-control study. Results The conditional logistic regression analysis demonstrated that 5 factors were associated with CHD. The risk factors were smoking, LPL genotype PVUⅡ(--) and haplotype H+P-, while high density lipoprotein cholesterol (HDL-C), apolipoprotein A/B (ApoA/B) ratio seemed as protective factors. After controlling the effect of the other variables, OR of LPL genotype PVUⅡ(--) and haplotype H+P- were 17.18 and 3.67, while OR of HDL-C, ApoA/B ratio were respectively 0.14, 0.15 in model A and 0.04, 0.09 in model B. Conclusion These results indicated that LPL genotype PVUII(--) or haplotype H+P- other than the conventional risk factors were contributing in CHD and that HDL-C, ApoA/B ratio may be the better independent predictors for CHD than the other plasma lipid parameters.
【Key words】 lipoprotein lipase gene, POL coronary heart disease
大量的临床及流行病学研究已经证明脂质代谢异常与冠心病的发生、发展密切相关,但不同类型的脂质异常对冠心病的不同影响仍有待进一步探讨[1,2]。脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)可以促进乳糜微粒和极低密度脂蛋白中甘油三酯(TG)的分解,LPL基因的异常可导致血TG水平的升高和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平的降低,促进冠状动脉粥样硬化的形成和发展[3,4]。我们采用病例对照研究调查心肌梗塞病人及健康人传统的危险因素,并测定LPL PVUⅡ和HindⅢ的基因多态性,以探讨LPL基因多态性与冠心病的关系。
资料与方法
1.对象:选择南京医科大学第一附属医院1992至1996年住院28天后存活的急性心肌梗塞病人106例(本市居民),并按1∶1选择本市某单位及同期来本院定期体检的性别相同、年龄相差不超过2岁,职业相当,无慢性肝、肾、肿瘤及冠心病等相关疾病的健康人作对照。
2.调查内容和方法:统一调查方法,分别由专人完成问卷、体检、血脂检测及LPL基因多态性的测定。调查对象应邀到本室。问卷包括一般情况、高血压史、高血脂史、糖尿病史、饮酒史、饮茶史、体育锻炼史和精神刺激史。体检包括身高、体重、腰围、臀围、血压及心电图,按体重/身高2(kg/m2)计算体重指数,按腰围/臀围计算腰臀比。采用汞柱式血压计测定坐位休息5分钟后的右上臂血压,测压3次,取平均值,如收缩压≥140 mmHg,舒张压≥90 mmHg或2周内服降血压药者定义为高血压。室腹12小时采集静脉血,取血清集中由本室分批测定血脂,包括总胆固醇(TC)、TG、HDL-C、载脂蛋白(Apo)A、B及脂蛋白a(Lpa),计算Apo A/B比值,并按Freidewald公式计算低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。本实验室血脂检测接受阜外医院心血管流行病研究室质控并符合标准。取白细胞,参考Gotoda等[5]方法,采用聚合酶链反应(PCR)检测LPL PVUⅡ和HindⅢ的限制性片段长度多态性(RFLPs),根据是否存在相应的酶切位点,PVUⅡ和HindⅢ的基因型分别分为(--)、(-+)、(++)三种,并按单倍体分为H+P-、H+P+、H-P-和H-P+四种基因型。
3.统计分析:取问卷、体检、血脂及LPL基因测定等资料完整的106对数据进入分析。选择20个主要的冠心病危险因素作单因素条件Logistic回归分析;取有显著意义的因素作多因素条件Logistic回归分析,计算各因素的回归系数(B)、标准误、比值比(OR)、P值。为避免LPL基因型与单倍体基因型的共线效应,将LPL基因型和单倍体基因型分别与其它因素作多因素条件Logistic回归分析。病例与对照组间基因型的分布采用χ2检验。统计采用EGRET软件(香港中文大学)。
结果
1.病例组与对照组LPL基因型分布(表1):冠心病组LPL PVUⅡ(--)型频率高于对照组,但未达统计学显著性,LPL HindⅢ基因型分布二组间几乎相同。LPL单倍体基因型H+P-频率在冠心病组明显高于对照组(χ2 6.79,P<0.05)。
2.单因素条件Logistic回归分析:共选20个变量参与分析,结果与冠心病心肌梗塞联系有显著性的因素共10个,相应参数见表2。其中吸烟、精神刺激史、高血压及高TC血症等是冠心病的危险因素,OR值在2.08~5.86之间,而经常锻炼、较高的HDL-C及ApoA/B比值是冠心病的保护因素,OR值分别为0.56、0.34和0.14。LPL PVUⅡ基因型及单倍体基因型也与冠心病有关,PVUⅡ(--)/非(--)的OR值为3.25,LPL单倍体基因型H+P-/非H+P-的OR值为2.89,而LPL HindⅢ基因型与冠心病无关。
3.多因素条件Logistic回归分析(表3):将LPL PVUⅡ和单倍体基因型分别与其它有显著意义的变量作多因素条件Logistic回归分析,结果得出A、B二个回归模型拟合优度较佳(似然比检验统计量分别为61.998和55.660,P均<0.001)。其中HDL-C和ApoA/B比值为保护因素,而吸烟指数、LPL PVUⅡ(--)及单倍体H+P-型为危险因素。
表1 冠心病组与对照组LPL基因型分布
组 别 |
PVUⅡ |
HINDⅢ |
单倍体基因型 |
-- |
-+ |
++ |
-- |
-+ |
++ |
H+P- |
非H+P- |
冠心病组(106例) |
18(17.0) |
51(48.1) |
37(34.9) |
1(0.9) |
44(41.5) |
61(57.6) |
38(35.8) |
68((64.2) |
对照组(106例) |
11(10.4) |
47(44.3) |
48(45.3) |
1(0.9) |
45(42.5) |
60(56.6) |
21((19.8) |
85(80.2) |
χ2 |
|
3.28 |
|
|
0.02 |
|
|
6.79 |
P值 |
|
<0.25 |
|
|
>0.05 |
|
|
<0.05 |
注:括号内为百分数
表2 单因素条件Logistic回归分析
因素(暴露,非暴露) |
回归系数 |
标准误 |
比值比 |
95%可信限 |
P值 |
吸烟状况(是,否) |
1.768 |
0.409 |
5.86 |
2.63~13.06 |
<0.001 |
吸烟指数 |
1.281 |
0.357 |
3.60 |
1.79~7.25 |
<0.001 |
经常锻炼(是,否) |
-0.587 |
0.312 |
0.56 |
0.30~1.02 |
0.047 |
精神刺激史(有,无) |
0.903 |
0.306 |
2.47 |
1.35~4.49 |
0.003 |
高血压(是,否) |
1.237 |
0.379 |
3.44 |
1.64~7.24 |
0.001 |
总胆固醇(mmol/L)(≥5.70,<5.70) |
0.731 |
0.338 |
2.08 |
1.07~4.03 |
0.030 |
高密度脂蛋白胆固醇(mmol/L)(≥1.01,<1.01) |
-1.065 |
0.367 |
0.34 |
0.17~0.71 |
0.004 |
载脂蛋白A/B比值(≥1.30,<1.30) |
-1.973 |
0.438 |
0.14 |
0.06~0.33 |
<0.001 |
LPLPVUⅡ基因型(--,非--) |
1.179 |
0.572 |
3.25 |
1.06~9.98 |
0.039 |
LPL单倍体基因型(H+P-,非H+P-) |
1.061 |
0.387 |
2.89 |
1.35~6.17 |
0.006 |
注:*吸烟指数=每日吸烟支数×总计吸烟天数(暴露:≥36500,非暴露<36500)
表3 多因素条件Logistic回归分析模型
因 素 |
回归系数 |
标准误 |
比值比 |
95%可信限 |
P值 |
模型A |
吸烟指数 |
2.084 |
0.613 |
8.04 |
2.42~26.72 |
<0.001 |
高密度脂蛋白胆固醇 |
-1.982 |
0.657 |
0.14 |
0.04~0.50 |
0.003 |
载脂蛋白A/B比值 |
-3.195 |
0.772 |
0.04 |
0.01~0.19 |
<0.001 |
LPLPVUⅡ基因型(--,非--) |
2.844 |
0.983 |
17.18 |
2.50~117.99 |
0.004 |
χ2=61.998 DF=4 P<0.001 |
模型B |
吸烟指数 |
1.881 |
0.593 |
6.56 |
2.05~20.97 |
0.002 |
高密度脂蛋白胆固醇 |
-1.878 |
0.628 |
0.15 |
0.05~0.52 |
0.003 |
载脂蛋白A/B比值 |
-2.429 |
0.626 |
0.09 |
0.03~0.30 |
<0.001 |
LPL单倍体基因型(H+P-,非H+P-) |
1.301 |
0.568 |
3.67 |
1.21~11.18 |
0.022 |
χ2=55.660 DF=4 P<0.001 |
注:*意义同表2,χ2值为似然比检验统计量
讨论
冠心病的发生受多种因素的影响。本文采用病例对照研究用条件Logistic回归分析研究多种因素对冠心病心肌梗塞的影响。在单因素分析筛选出10个有意义变量的基础上作多因素分析,结果表明,吸烟、HDL-C、ApoA/B比值、LPL基因型PVUⅡ(--)和单倍体基因型H+P-与冠心病均有不同程度的联系,是冠心病的独立预测因素。
传统的冠心病危险因素中,高TC血症、高血压对冠心病的影响认识较为一致[1,2]。本文结果也表明高TC血症、高血压是冠心病的危险因素,HDL-C是冠心病的保护因素。进一步作多因素分析后,高TC血症不再与冠心病有独立的联系,而HDL-C及ApoA/B比值仍与冠心病有关,是冠心病的保护因素。其中ApoA/B比值在模型A、B中的OR值分别为0.04和0.09(P均<0.001),与Lamarche等[6]的前瞻性研究结果相一致,提示HDL-C和ApoA/B比值作为冠心病的预测指标可能较其他血脂指标更有价值。
吸烟作为冠心病的危险因素曾有争议,我国的资料曾表明吸烟与冠心病无关。晚近,吴锡桂等[7]发现在TC水平较高的人群中冠心病发病率和死亡率随每日吸烟支数增加而增加。本文在控制其它因素的影响后,吸烟指数在模型A、B中的OR值分别为8.04和6.56,再一次表明吸烟与冠心病有关。
本文除分析上述传统的冠心病危险因素外,从遗传基因变异的角度着重探讨了LPL基因多态性与冠心病的关系。本次调查检测的LPL基因位点PVUⅡ和HindⅢ位于人类第8对染色体短臂的二区二带第6、第8内显子,这二个基因位点的碱基变异可通过连锁不平衡原理影响LPL编码基因或附近的调控基因的表达,间接影响LPL活性,从而影响LPL对乳糜微粒和极低密度脂蛋白中的TG的脂解作用,进而形成有利于动脉粥样硬化发生的异常脂质血症即高TG和低HDL-C血症[8,9]。本组资料通过条件Logistic回归分析发现LPL PVUⅡ(--)/非(--)的OR值为3.25,单倍体H+P-/非H+P-的OR值为2.89,控制其它因素的影响后,PVUⅡ(--)/非(--)的OR值为17.18,H+P-/非H+P-的OR值为3.67,表明脂蛋白脂酶基因型PVUⅡ(--)或单倍体基因型H+P-可能是易患冠心病的遗传标志。
本组调查无论单因素还是多因素分析,均未发现高TG血症与冠心病有关,推测一方面可能与本研究中病例组患病后饮食结构及生活方式改变致其血中TG水平下降有关,另一方面提示TG作为致动脉粥样硬化因子可能尚需其它因素参与,有待进一步探讨。
参考文献
1 周北凡,吴锡桂主编.心血管病流行病学及人群防治.北京:人民卫生出版社,1991.86-95.
2 Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. Summary of the second report of the national cholesterol education program (NCEP) expert panel on detection, evaluation, and treatment of high blood cholesterol in adults (Adult Treatment Panel Ⅱ). JAMA, 1993,269:3015-3023.
3 Wang XL, McCredie RM, Wilcken DEN. Common DNA polymorphisms at the lipoprotein lipase gene——association with severity of coronary artery disease and diabetes. Circulation, 1996,93:1339-1345.
4 王克勤主编.脂蛋白与动脉粥样硬化.北京:人民卫生出版社,1995.222-237.
5 Gotoda T, Yamada N, Murase T, et al. Detection of three separate DNA polymorphisms in the human lipoprotein lipase gene by gene amplification and restriction endonuclease digestion. J Lipid Res, 1992,33:1067-1073.
6 Lamarche B, Moorjani S, Lupien PJ, et al. Apolipoprotein A-I and B levels and the risk of ischemic heart disease during a five-year follow-up of men in the Quebec cardiovascular study. Circulation, 1996,94:273-278.
7 吴锡桂,郝建生,王淑玉,等.北京首都钢铁公司男工冠心病危险因素前瞻性研究——血压、血清总胆固醇及吸烟与冠心病关系.中国循环杂志,1991,6:127-130.
8 Thorn JA, Chamberlain JC, Alcolada JC, et al. Lipoprotein and hepatic lipase gene variants in coronary atherosclerosis. Atherosclerosis, 1990,85:55-60.
9 Peacock R, Hamsten A, Nilsson-Ehle P, et al. Associations between lipoprotein lipase gene polymorphisms and plasma correlations of lipids, lipoproteins and lipase activities in young myocardial infarction survivors and age-matched healthy individuals from Sweden. Atherosclerosis, 1992,97:171-185.
(收稿:1997-03-10 修回:1998-03-17)