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
　　 心房顫動簡稱房顫,是一種十分常見的心律失常,房顫發(fā)生率隨著年齡增長明顯增加,且預后不良。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,常見于風濕性心臟病、冠心病、高血壓性心臟病、甲狀腺功能亢進、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。房顫也可見于正常人,可在情緒激動、手

2、術(shù)后、運動或急性酒精中毒時發(fā)生。心臟與肺部疾病患者發(fā)生急性缺氧、高碳酸血癥、代謝或血流動力學混亂時亦可出現(xiàn)房顫。部分發(fā)生在無器質(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)綜合征的心動過速期表現(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)栓塞的危險性甚大。栓子來自左心房,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)生腦卒中的機會較無房顫者高。二尖瓣狹窄或二尖瓣脫垂合并房顫時,腦栓塞的發(fā)生率更高。現(xiàn)在學者認為孤立性房顫未伴高危因素患者無需抗凝治療。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題。近來肺靜脈電隔離逐漸成為房顫標準化治療,雖然肺靜脈電隔離療效高于抗心律失常藥物治療,但仍有復發(fā),需反復進行治療。房顫是

4、多因素疾病,具有復雜的致病機制,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)展的重要機制,神經(jīng)一內(nèi)分泌異?？赡苁欠款澬姆恐貥?gòu)的核心機制,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主要是通過釋放神經(jīng)遞質(zhì),與相應的受體結(jié)合后調(diào)節(jié)心肌細胞膜離子通道的通透性實現(xiàn)對心臟電活動的影響。交感神經(jīng)節(jié)后纖維釋放去甲腎上腺素,與心肌細胞膜上的β受體結(jié)合并使之激活,β

5、受體激動后,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),使細胞內(nèi)的cAMP水平升高,后者作為細胞內(nèi)第二信使將引起cAMP產(chǎn)物和蛋白激酶A(PKA)活性增強,從而激活細胞內(nèi)一系列效應。G蛋白是一種重要的信號傳導蛋白,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胞外的信號傳遞到細胞內(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號外顯子第393位單核苷酸存在一個沉默單核苷酸突變,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)功能的無創(chuàng)性檢測手段。動態(tài)心電圖中的HRV分析目前多采用線性檢測范圍內(nèi)的時域法和頻域法,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)功能的檢測方法,對數(shù)據(jù)的分析后可得到自主神經(jīng)系統(tǒng)的信息,定量評估心血管疾病自主神經(jīng)的緊張性、均衡性及其對活動的影響,具有非常重要的臨床價值。HRV時域指標24h全部正常RR間期的標準差(SDNN)主要反映自主神經(jīng)活性變化,24h內(nèi)每5min的RR間期平均值的標準差(SDANN

8、)反映交感神經(jīng)張力變化,相鄰RR間期差值)50ms的個數(shù)占總心跳次數(shù)的百分比(PNN50)對迷走神經(jīng)張力變化較為敏感。在頻域分析指標中,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,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本,觀察HRV指標,進一步探討GNASl基因T39

9、3C位點單核苷酸多態(tài)性(SNP)與非瓣膜性房顫的相關(guān)性。旨在為將來非瓣膜性房顫的基因診斷和基因治療打下基礎。
　　 二.目的
　　 1.分析GNAS1基因T393C位點SNP與中國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。
　　 2.探討GNAS1基因T393C位點與交感神經(jīng)活動規(guī)律的關(guān)系。
　　 3.探索ANS對非瓣膜性房顫發(fā)生和維持的機制。
　　 三.研究對象
　　 2

10、011年2月至2011年4月從暨南大學附屬第一醫(yī)院醫(yī)院心血管內(nèi)科住院病例篩查研究對象共81例。入選人群經(jīng)詢問病史,體檢、實驗室檢查(血、尿、便常規(guī)、血脂、血糖、肝腎功能等)、心臟超聲等均無異常,達到病例組和對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。其納入標準:①靜息12導心電圖、24h動態(tài)心電圖測試均提示有房顫,不伴其他心率失常；②經(jīng)體表心電圖、胸部攝片

11、、超聲心動圖、生化功能、心肌酶譜、部分行冠狀動脈血管造影等排除了高血壓、冠心病、擴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R-R間期、Ⅱ度或高度房室傳導阻滯等心律失常；④排除了電解質(zhì)紊亂和代謝性疾病,如風濕性關(guān)節(jié)炎、糖尿病等。
　　 對照組40例,男20例,女20例,年齡65.45±11.02(39～88)歲。其納入標準:無房顫及其他心律失常,亦符合上述排除標準。

12、　　 四.方法
　　 兩組病例資料均建立臨床資料觀察表,詳細記錄患者年齡、性別、身高、體重、吸煙、飲酒、心率等一般情況。所有研究對象均進行靜息12導心電圖、24h動態(tài)心電圖測試,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式反應-限制性片段長度多態(tài)性(PCR-RFLP)測定GNAS1基因T393C位點SNP。PCR產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳檢測異常DNA電泳帶。最后DNA測序檢測GNAS1變異位點。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以及與HRV的關(guān)系。
　　 五.結(jié)果
　　 1.通過PCR-RFLP對GNAS1基因T393C位點的檢測,我們發(fā)現(xiàn)中國漢族人群中存在T393c位點SNP。
　　 2

14、.病例組與對照組GNAS1基因T393C位點TT、TC、CC基因型頻數(shù)分別為8、17、16和21、13、6,差異有統(tǒng)計學意義(x2=10.896,P=0.004)。病例組與對照組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)計學意義(x2=13.261,P<0.05)。FokI+等位基因頻率在病例組中

15、較對照組明顯增高。
　　 3.相對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雜合子型相對于TT來說,OR值為3.433(1.156～10.193),P值為0.026。故認為雜合子Tc、純合子型CC可能是非瓣膜性房顫發(fā)生的危險因素。
　　

16、 4.LF/HF在病例組、對照組中位數(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)計學差異(P<0.05),病例組LF/HF較對照組高。
　　 5.TT、TC、CC三種基因型間的LF/HF差異具有統(tǒng)計學差異(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)計學意義(P<0.05)。
　　 六.結(jié)論
　　 1.GNAS1基因編碼區(qū)第5號外顯子中T393C位點SNP存在于中國漢族人群中。
　　 2.非瓣膜性房顫病例組SDNN、rMSSD、pNNS0、LF、HF、LF/HF均高于對照組,說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SNP與中國漢族人群非瓣膜性房顫的