魏曉勇,葉子明,周瑜,秦超
(1武漢大學(xué)人民醫(yī)院,武漢 430060;2廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院)
顱內(nèi)動脈瘤(IA)破裂所導(dǎo)致的蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH)是一種極為兇險的腦血管疾病,是腦卒中主要亞型之一[1]。研究[2]表明,人群中有2%~5%患有無癥狀性IA,其中約1/4的IA患者會發(fā)生SAH。約50%動脈瘤相關(guān)蛛網(wǎng)膜下腔出血(aSAH)患者死亡,另有25%遺留嚴(yán)重神經(jīng)功能障礙[3]。目前認(rèn)為種族、性別、遺傳及一些獲得性因素是IA形成和發(fā)展的危險因素。Alg等[4]發(fā)現(xiàn),rs6841581是與IA相關(guān)性最穩(wěn)定的單核苷酸多態(tài)性位點(SNP)之一。rs6841581位于常染色體4q31.23,在血管內(nèi)皮素受體A(EDNRA)基因轉(zhuǎn)錄子(NM001957.3)5′端調(diào)節(jié)功能區(qū)域內(nèi)。由于疾病易感基因在不同地域和種群間可能具有遺傳差異,故仍需要對在不同種群中進(jìn)行相關(guān)研究。目前,尚未見有EDNRA基因及其相關(guān)SNP位點與廣西壯族IA相關(guān)性研究報道。本研究采用PCR-RFLP方法檢測87例廣西壯族囊狀I(lǐng)A患者和111例健康查體對照者的EDNRA基因rs6841581位點基因型和等位基因頻率分布,并對其進(jìn)行比較。
1.1 臨床資料 選取2014年11月~2015年10月廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院收治的囊狀I(lǐng)A患者87例(觀察組),男31例,女56例;年齡(58.76±12.28)歲。均經(jīng)全腦血管數(shù)字減影造影(DSA)檢查確診。單發(fā)IA患者70例,多發(fā)IA患者(IA數(shù)量≥2個)17例;共計107個囊狀I(lǐng)A,其中位于頸內(nèi)動脈48個、后交通動脈25個、大腦中動脈13個、大腦前動脈5個、前交通動脈12個、基底動脈4個。另選111例健康體檢者作對照(對照組),男45例,女66例;年齡(61.58±8.46)歲。均同期MRA排除IA。所有入選對象均來自廣西壯族,同時排除顱內(nèi)梭形動脈瘤、夾層動脈瘤、腦動靜脈畸形。此研究經(jīng)廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),所有調(diào)查及抽血均獲患者及家屬同意并簽署知情同意書。
1.2 EDNRA基因rs6841581位點多態(tài)性檢測 ①DNA提?。撼槿∷醒芯繉ο笸庵莒o脈血5 mL,使用磁珠法手工核酸提取試劑盒(Xiamen Zeesan Biotech Co.Ltd)提取外周血有核細(xì)胞DNA。②PCR擴(kuò)增:1.引物設(shè)計:根據(jù)NCBI提供的DNA序列,由上海生物工程公司設(shè)計合成PCR引物。PCR特異性擴(kuò)增產(chǎn)物長度為408 bp。2.PCR反應(yīng)體系組成:Template 1 μL(第一輪為基因組DNA,第二輪為首輪PCR產(chǎn)物),2×Es Taq MasterMix 10 μL,Primer F 0.5 μL,Primer R 0.5 μL,ddH2O 8 μL混勻,3 000 r/min瞬時離心后PCR儀擴(kuò)增。3.巢式PCR反應(yīng)條件:預(yù)變性94 ℃、5 min,隨后進(jìn)行第一輪循環(huán)20個周期,第二輪循環(huán)35個周期的變性94 ℃、30 s,復(fù)性60 ℃、30 s,延伸72 ℃、30 s,再延伸72 ℃、10 min。4.PCR產(chǎn)物電泳檢測:使用1%瓊脂糖凝膠(Agarose LE)置于0.5×TBE電泳液在100 V恒壓下水平電泳30 min,檢測是否有特異性的擴(kuò)增產(chǎn)物。③RFLP分析:取PCR產(chǎn)物0.5 μL,10×Buffer R 1 μL,Eco72Ⅰ內(nèi)切酶(10 U/μL)0.5 μL,ddH2O 8 μL,混勻,3 000 r/min瞬時離心,37 ℃、15 min,80 ℃、10 min酶切。取5 μL酶切產(chǎn)物加入2%瓊脂糖凝膠加樣孔中,置于0.5×TBE電泳液并在120 V恒壓下水平電泳30 min后取出,放置在紫外光凝膠成像系統(tǒng)下觀察帶型。④DNA測序檢驗:從受試對象中隨機(jī)抽取AA、AG、GG三種基因型各15例PCR產(chǎn)物樣本,使用Sanger雙脫氧鏈終止法測序檢驗(3730XL測序儀)。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料比較采用Pearson′sχ2檢驗及Fisher確切概率法檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 PCR-RFLP反應(yīng)產(chǎn)物電泳及基因型判定 PCR產(chǎn)物在紫外光凝膠成像系統(tǒng)下顯示為408 bp的單一條帶。PCR產(chǎn)物經(jīng)Eco72Ⅰ限制性內(nèi)切酶消化后,電泳檢測結(jié)果為rs6841581純合子型(G/G)顯示為252、156 bp兩根條帶。純合子型(A/A)顯示為408 bp一根條帶。雜合子型(A/G)顯示為408、252、156 bp三根條帶。隨機(jī)選取三型PCR產(chǎn)物各10份行Sanger雙脫氧鏈終止法DNA測序,結(jié)果與PCR-RFLP基因型判定一致。雜合子(A/G)基因型在該SNP位點顯示為A/G雙峰。
2.2 兩組基因型和等位基因頻率分布 結(jié)果見表1。
表1 兩組基因型和等位基因頻率分布(例)
注:與對照組比較,*P<0.05。
2.3 兩組不同性別入選對象基因型和等位基因頻率分布 結(jié)果見表2。
表2 兩組不同性別入選對象基因型和等位基因頻率分布(例)
注:與對照組比較,*P<0.05。
2.4 觀察組IA單發(fā)、多發(fā)者基因型和等位基因頻率分布 結(jié)果見表3。由表3可知,單發(fā)IA和多發(fā)IA EDNRA基因rs6841581位點的基因型、等位基因頻率分布比較無顯著性差異。
表3 觀察組IA單發(fā)、多發(fā)者基因型和等位基因頻率分布(例)
Vernooij等[5]認(rèn)為,IA具有明顯的家族聚集性,超過20%IA患者具有家族史。Brown等[6]使用MRA篩查報告家族性IA患者一、二級親屬中IA患病風(fēng)險為8.7%~13.0%,遠(yuǎn)高于普通人群患病率。許多遺傳性結(jié)締組織病,包括常染色體顯性遺傳多囊腎疾病、Ⅰ型神經(jīng)纖維瘤病、馬凡綜合征等也與IA形成有關(guān)[7]。根據(jù)IA家族聚集性特點及其與遺傳性結(jié)締組織病的聯(lián)系,可推斷遺傳因素在IA發(fā)生發(fā)展過程中可能扮演重要角色。本研究發(fā)現(xiàn),觀察組EDNRA基因rs6841581位點三種基因型(AA/AG/GG)頻率及等位基因(A/G)頻率分布與對照組比較均無統(tǒng)計學(xué)差異,而在隱性遺傳模式下純合子GG基因型在觀察組中的頻率顯著高于對照組,提示EDNRA基因rs6841581位點可能與廣西壯族人群IA相關(guān),純合子GG基因型可能是易感基因型。
以往文獻(xiàn)報道,不同地區(qū)、種群間aSAH發(fā)病率存在顯著差異。研究[8]認(rèn)為,中國北京漢族人群發(fā)病率較低(2.0/10萬)。文獻(xiàn)[9]報道,芬蘭和日本是aSAH高發(fā)地區(qū),發(fā)病率分別為19.7/10萬和22.7/10萬。荷蘭、芬蘭和日本人群GWAS研究均證實EDNRA基因rs6841581位點與IA相關(guān),且等位基因G為易感基因[10]。EDNRA基因與中國漢族人群散發(fā)IA相關(guān)性研究也表明,rs6841581等位基G攜帶者患IA風(fēng)險較等位基因A高,純合子GG攜帶者患病風(fēng)險是純合子AA的2.85倍[11]。IA的組織學(xué)特點主要為動脈血管壁的局部完整性受損,包括血管內(nèi)皮功能異常、內(nèi)膜增生、細(xì)胞成分的消亡及細(xì)胞外基質(zhì)的紊亂等[12]。血管內(nèi)皮素是血管壁損傷后組織重塑過程中的強(qiáng)烈收縮劑。EDNRA是一種主要存在于血管平滑肌細(xì)胞,包括腦血管、心臟、腎臟及神經(jīng)元等在內(nèi)的G蛋白偶聯(lián)受體,具有調(diào)節(jié)內(nèi)皮素主要的同工型-EDN1的血管收縮及有絲分裂的作用。EDNRA通過加快細(xì)胞周期進(jìn)程和增殖來調(diào)節(jié)內(nèi)皮素1的有絲分裂效應(yīng)。血管內(nèi)皮素信號在血管壁受損的地方被迅速激活可能有利于促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞修復(fù)損傷?;蚬δ苎芯勘砻?,EDNRA基因rs6841581位點的等位基因G可使EDNRA基因轉(zhuǎn)錄下調(diào)[13]。EDNRA轉(zhuǎn)錄下調(diào)可抑制EDN信號,干擾血管損傷的修復(fù)過程,限制血管祖細(xì)胞的活動而導(dǎo)致修復(fù)缺陷,進(jìn)而可能促使IA形成和發(fā)展[10]。
本研究顯示,觀察組女性基因型、等位基因頻率分布和對照組比較無顯著差異。觀察組男性等位基因G頻率顯著高于男性對照組,提示SNPrs6841581等位基因G與廣西壯族人群男性IA患者相關(guān)。Nguyen等[14]流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),女性IA患病率高于男性,認(rèn)為女性是IA的主要危險因素之一。女性患者動脈瘤擴(kuò)大的風(fēng)險是男性的1.26倍[15]。在不同年齡段中,女性aSAH患者發(fā)病率均高于男性,女性占IA相關(guān)SAH患者的比重也隨年齡增高而增大,女性易感IA的原因可能與內(nèi)分泌等因素有關(guān),性激素受體在血管內(nèi)廣泛存在,除直接作用外還可能通過對脂肪代謝和凝血功能的影響產(chǎn)生作用。女性絕經(jīng)后體內(nèi)雌激素水平下降, 可使組織內(nèi)膠原蛋白含量降低, 從而導(dǎo)致血管壁強(qiáng)度降低,在血流作用下促使局部血管壁擴(kuò)張而形成IA。由于女性額外具有的IA風(fēng)險,使得 SNPrs6841581等位基因G作用對女性IA形成和發(fā)展的影響比重降低。這也可能是導(dǎo)致本研究中女性IA患者多于男性,而女性與SNPrs6841581相關(guān)關(guān)系卻呈陰性結(jié)果的原因。
本研究觀察組中多發(fā)IA患者17例,占IA患者總?cè)藬?shù) 19.5%,低于文獻(xiàn)[16]報道的27.9%。多發(fā)IA常分布在兩側(cè)腦動脈,特別是在兩側(cè)頸內(nèi)動脈及大腦中動脈上。多發(fā)IA的年破裂率為 6.8%,而單發(fā)IA的年破裂率僅為1.9%。學(xué)者認(rèn)為多發(fā)性顱內(nèi)動脈動脈瘤在青少年IA患者中更為常見,相對于單發(fā)IA,多發(fā)IA可能與家族性IA及先天血管發(fā)育不良性IA更為相關(guān)[17]。兩種不同IA亞型特征提示它們的形成和發(fā)展機(jī)制以及易感基因位點多態(tài)性可能存在差異。本研究對單發(fā)IA患者和多發(fā)IA患者兩個亞組的EDNRA基因rs6841581位點基因型及等位基因頻率分布進(jìn)行了相互比較,未發(fā)現(xiàn)該位點基因型和等位基因頻率在兩個IA患者亞組間有顯著性差異。造成這種結(jié)果的原因,可能由于IA是一種復(fù)雜基因遺傳病,EDNRA基因rs6841581位點基因型及等位基因頻率分布對廣西壯族IA人群的單、多發(fā)IA分型影響較小,也可能是由于總體樣本量偏少且分組后兩個IA亞組的人數(shù)較為懸殊,造成了統(tǒng)計學(xué)偏差。EDNRA基因rs6841581位點多態(tài)性與單發(fā)IA和多發(fā)IA亞組分型的關(guān)系還需進(jìn)一步研究。
總之,廣西壯族人群IA患者存在EDNRA基因rs6841581位點多態(tài)性,GG基因型可能是IA的易感基因型。