GNAS1基因T393C單核苷酸多態(tài)性與非瓣膜性房顫的相關(guān)性研究.pdf

1、一.研究背景
　　 心房顫動(dòng)簡(jiǎn)稱房顫,是一種十分常見(jiàn)的心律失常,房顫發(fā)生率隨著年齡增長(zhǎng)明顯增加,且預(yù)后不良。人群的房顫發(fā)病率約0.5％,60—69歲和80-89歲人群的房顫發(fā)病率可分別為2％和9％,其病死率1％-3％。房顫發(fā)作呈陣發(fā)性或持續(xù)性。絕大多數(shù)房顫繼發(fā)于器質(zhì)性心臟病,常見(jiàn)于風(fēng)濕性心臟病、冠心病、高血壓性心臟病、甲狀腺功能亢進(jìn)、縮窄性心包炎、心肌病、感染性心內(nèi)膜炎以及慢性肺源性心臟病等。房顫也可見(jiàn)于正常人,可在情緒激動(dòng)、手

2、術(shù)后、運(yùn)動(dòng)或急性酒精中毒時(shí)發(fā)生。心臟與肺部疾病患者發(fā)生急性缺氧、高碳酸血癥、代謝或血流動(dòng)力學(xué)混亂時(shí)亦可出現(xiàn)房顫。部分發(fā)生在無(wú)器質(zhì)性心肺病史的患者,稱為孤立性房顫。老年房顫患者中部分是病態(tài)竇房結(jié)綜合征的心動(dòng)過(guò)速期表現(xiàn)。
　　 房顫又可分為瓣膜性和非瓣膜性,所占比例分別為12.9％和87.1％。非瓣膜性心房顫動(dòng)是指除各種原因?qū)е碌陌昴ぜ捌涓綄俳Y(jié)構(gòu)損害造成的房顫之外的其他各類房顫。房顫并體循環(huán)栓塞的危險(xiǎn)性甚大。栓子來(lái)自左心房,多在左心

3、耳部,因血流淤滯、心房失去收縮力所致。非瓣膜性心臟病者合并房顫,發(fā)生腦卒中的機(jī)會(huì)較無(wú)房顫者高。二尖瓣狹窄或二尖瓣脫垂合并房顫時(shí),腦栓塞的發(fā)生率更高。現(xiàn)在學(xué)者認(rèn)為孤立性房顫未伴高危因素患者無(wú)需抗凝治療。房顫的治療目前主要包括抗心律失常藥物治療、抗凝治療、射頻消融,或者聯(lián)合治療。但是藥物治療療效不佳,并存在藥物安全性等問(wèn)題。近來(lái)肺靜脈電隔離逐漸成為房顫標(biāo)準(zhǔn)化治療,雖然肺靜脈電隔離療效高于抗心律失常藥物治療,但仍有復(fù)發(fā),需反復(fù)進(jìn)行治療。房顫是

4、多因素疾病,具有復(fù)雜的致病機(jī)制,目前尚未完全明確。心房電重構(gòu)和結(jié)構(gòu)重構(gòu)是房顫發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制,神經(jīng)一內(nèi)分泌異?？赡苁欠款澬姆恐貥?gòu)的核心機(jī)制,自主神經(jīng)系統(tǒng)(ANS)和腎素—血管緊張素系統(tǒng)(RAS)激活是關(guān)鍵。ANS在心房顫動(dòng)發(fā)生與維持以及在其消融治療中起重要作用。ANS主要是通過(guò)釋放神經(jīng)遞質(zhì),與相應(yīng)的受體結(jié)合后調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞膜離子通道的通透性實(shí)現(xiàn)對(duì)心臟電活動(dòng)的影響。交感神經(jīng)節(jié)后纖維釋放去甲腎上腺素,與心肌細(xì)胞膜上的β受體結(jié)合并使之激活,β

5、受體激動(dòng)后,Gs蛋白α亞單位能夠偶聯(lián)活化的β-AR,激活腺甘酸環(huán)化酶(AC),促進(jìn)胞漿內(nèi)的三磷酸腺苷(ATP)轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)磷酸腺苷(cAMP),使細(xì)胞內(nèi)的cAMP水平升高,后者作為細(xì)胞內(nèi)第二信使將引起cAMP產(chǎn)物和蛋白激酶A(PKA)活性增強(qiáng),從而激活細(xì)胞內(nèi)一系列效應(yīng)。G蛋白是一種重要的信號(hào)傳導(dǎo)蛋白,目前發(fā)現(xiàn)分為Gs、Gi、Gq和G12四大類,由α、β和γ三亞基組成,它的主要功能是將細(xì)胞外的信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)。G蛋白有兩種構(gòu)象,一種以αβγ三

6、聚體存在并與鳥(niǎo)苷二磷酸(GDP)結(jié)合,為非活化型；另一種構(gòu)象是α亞基與GTP結(jié)合并導(dǎo)致βγ二聚體脫落,此型為活化型。人Gs蛋白α亞基基因(GNAS1)定位于染色體20q13.2—13.3,其5號(hào)外顯子第393位單核苷酸存在一個(gè)沉默單核苷酸突變,使編碼異亮氨酸密碼子由ATT突變成ATC(ATT→ATC,Ile131),從而增強(qiáng)AC活性。心率變異性(HRV)分析是Honand和Lee在1965年發(fā)現(xiàn)并首次應(yīng)用于臨床,是一種能有效反映自主神經(jīng)

7、調(diào)節(jié)功能的無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)手段。動(dòng)態(tài)心電圖中的HRV分析目前多采用線性檢測(cè)范圍內(nèi)的時(shí)域法和頻域法,有心血管系統(tǒng)的神經(jīng)及體液調(diào)節(jié)的大量信息,能夠定量反映自主神經(jīng)活性及其調(diào)節(jié)功能的檢測(cè)方法,對(duì)數(shù)據(jù)的分析后可得到自主神經(jīng)系統(tǒng)的信息,定量評(píng)估心血管疾病自主神經(jīng)的緊張性、均衡性及其對(duì)活動(dòng)的影響,具有非常重要的臨床價(jià)值。HRV時(shí)域指標(biāo)24h全部正常RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差(SDNN)主要反映自主神經(jīng)活性變化,24h內(nèi)每5min的RR間期平均值的標(biāo)準(zhǔn)差(SDANN

8、)反映交感神經(jīng)張力變化,相鄰RR間期差值)50ms的個(gè)數(shù)占總心跳次數(shù)的百分比(PNN50)對(duì)迷走神經(jīng)張力變化較為敏感。在頻域分析指標(biāo)中,低頻功率(LF)反映自主神經(jīng)總的作用,但交感神經(jīng)占優(yōu)勢(shì),高頻功率(HF)主要反映迷走神經(jīng)的作用。ANS參與了房顫的的發(fā)生和維持,但是GNSA1基因多態(tài)性與交感神經(jīng)活動(dòng)規(guī)律的關(guān)系尚未明確。因此選擇CNSA1作為研究的目的基因,我們收集非瓣膜性房顫患者的血標(biāo)本,觀察HRV指標(biāo),進(jìn)一步探討GNASl基因T39

9、3C位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性(SNP)與非瓣膜性房顫的相關(guān)性。旨在為將來(lái)非瓣膜性房顫的基因診斷和基因治療打下基礎(chǔ)。
　　 二.目的
　　 1.分析GNAS1基因T393C位點(diǎn)SNP與中國(guó)漢族人群非瓣膜性房顫的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)有臨床意義的SNP位點(diǎn)。
　　 2.探討GNAS1基因T393C位點(diǎn)與交感神經(jīng)活動(dòng)規(guī)律的關(guān)系。
　　 3.探索ANS對(duì)非瓣膜性房顫發(fā)生和維持的機(jī)制。
　　 三.研究對(duì)象
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10、011年2月至2011年4月從暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院醫(yī)院心血管內(nèi)科住院病例篩查研究對(duì)象共81例。入選人群經(jīng)詢問(wèn)病史,體檢、實(shí)驗(yàn)室檢查(血、尿、便常規(guī)、血脂、血糖、肝腎功能等)、心臟超聲等均無(wú)異常,達(dá)到病例組和對(duì)照組基線條件基本相互匹配。
　　 病例組41例,其中男20例,女21例,年齡65.15±10.97(38～85)歲。其納入標(biāo)準(zhǔn):①靜息12導(dǎo)心電圖、24h動(dòng)態(tài)心電圖測(cè)試均提示有房顫,不伴其他心率失常；②經(jīng)體表心電圖、胸部攝片

11、、超聲心動(dòng)圖、生化功能、心肌酶譜、部分行冠狀動(dòng)脈血管造影等排除了高血壓、冠心病、擴(kuò)張型和肥厚型心肌病、致心律失常型右室心肌病、心臟瓣膜病等器質(zhì)性心臟?。虎叟懦瞬B(tài)竇房結(jié)綜合征、長(zhǎng)R-R間期、Ⅱ度或高度房室傳導(dǎo)阻滯等心律失常；④排除了電解質(zhì)紊亂和代謝性疾病,如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、糖尿病等。
　　 對(duì)照組40例,男20例,女20例,年齡65.45±11.02(39～88)歲。其納入標(biāo)準(zhǔn):無(wú)房顫及其他心律失常,亦符合上述排除標(biāo)準(zhǔn)。

12、　　 四.方法
　　 兩組病例資料均建立臨床資料觀察表,詳細(xì)記錄患者年齡、性別、身高、體重、吸煙、飲酒、心率等一般情況。所有研究對(duì)象均進(jìn)行靜息12導(dǎo)心電圖、24h動(dòng)態(tài)心電圖測(cè)試,記錄24h平均心率、SDNN、SDANNindex、SDNNindex、rMSSD、pNN50、LF、HF以及LF/HF。所有患者均抽取清晨空腹靜脈血,血液用EDTA抗凝管盛放,按試劑盒操作逐步從外周血細(xì)胞提取脫氧核糖核苷酸(DNA),分裝后置于-40

13、℃保存。所有受試者采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(PCR-RFLP)測(cè)定GNAS1基因T393C位點(diǎn)SNP。PCR產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)異常DNA電泳帶。最后DNA測(cè)序檢測(cè)GNAS1變異位點(diǎn)。分別比較兩組之間不同基因型及等位基因頻率的分布特點(diǎn)以及與HRV的關(guān)系。
　　 五.結(jié)果
　　 1.通過(guò)PCR-RFLP對(duì)GNAS1基因T393C位點(diǎn)的檢測(cè),我們發(fā)現(xiàn)中國(guó)漢族人群中存在T393c位點(diǎn)SNP。
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14、.病例組與對(duì)照組GNAS1基因T393C位點(diǎn)TT、TC、CC基因型頻數(shù)分別為8、17、16和21、13、6,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=10.896,P=0.004)。病例組與對(duì)照組FokI-等位基因、FokI-等位基因頻率分布為40.24％、59.76％和68.75％、31.25％,FokI-等位基因、FokI+等位基因頻率分布為33、49和55、25,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=13.261,P<0.05)。FokI+等位基因頻率在病例組中

15、較對(duì)照組明顯增高。
　　 3.相對(duì)TT基因型而言,CC純合子型、TC+CC基因型能顯著增加非瓣膜性房顫發(fā)生的危險(xiǎn)性,OR值(95％CI)分別為7.000(2.021～24.246)和4.559(1.693～12.280),P值分別為0.002和0.003,其中TC雜合子型相對(duì)于TT來(lái)說(shuō),OR值為3.433(1.156～10.193),P值為0.026。故認(rèn)為雜合子Tc、純合子型CC可能是非瓣膜性房顫發(fā)生的危險(xiǎn)因素。
　　

16、 4.LF/HF在病例組、對(duì)照組中位數(shù)分別為14.5和10.61,平均秩次分別為26.61和55.04；兩組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),病例組LF/HF較對(duì)照組高。
　　 5.TT、TC、CC三種基因型間的LF/HF差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(x2=22.546,P<0.05),其平均秩次分別是27.53和40.73、59.11,即CC>TC>TT。我們可以推斷CC基因型的LF/HF增加最明顯,其次是TC基因型,再次TT基因型。p

17、NN50、LF、LF/HF在不同基因型間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
　　 六.結(jié)論
　　 1.GNAS1基因編碼區(qū)第5號(hào)外顯子中T393C位點(diǎn)SNP存在于中國(guó)漢族人群中。
　　 2.非瓣膜性房顫病例組SDNN、rMSSD、pNNS0、LF、HF、LF/HF均高于對(duì)照組,說(shuō)明非瓣膜性房顫患者交感神經(jīng)張力及迷走神經(jīng)張力均有增加。
　　 3.GNAS1基因T393c位點(diǎn)SNP與中國(guó)漢族人群非瓣膜性房顫的