侯冰心,胡 松,程永紅,張美紅,毛擁軍
(青島大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院特需保健科,青島 266003)
老年鈣化性心瓣膜?。╯enile calcific valve disease,SCVD)又稱老年退行性心瓣膜?。╯enile degenerated heart valvular disease,SDHVD),是一種與年齡相關、以瓣膜鈣化為主要特點的心瓣膜疾病,主要累及主動脈瓣和二尖瓣,尤以主動脈瓣的主動脈面病變較多、程度較重,是引起老年人心律失常、心力衰竭、甚至猝死的原因之一[1,2]。有研究顯示,SCVD的發(fā)生有家族聚集性及遺傳傾向[3]。既往研究顯示,載脂蛋白E基因、維生素D受體基因等與SCVD的發(fā)生有關[4,5]。近年來發(fā)現(xiàn),在主動脈瓣表面有內(nèi)皮細胞表型,與主動脈瓣心室面相比,主動脈面的內(nèi)皮細胞表型較多,且其分布程度與鈣化嚴重程度成正相關[6]。內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide syntheses,eNOS)由內(nèi)皮細胞表達,對心血管疾病發(fā)生有重要作用[7]。本研究利用基因芯片技術及病例對照研究流行病學方法,探討eNOS G894T多態(tài)性與SCVD的相關性,為其病因?qū)W研究、防治提供依據(jù)。
選擇2010年至2011年青島大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院特需保健科就診患者,經(jīng)心臟超聲檢查確診為瓣膜退行性變65歲以上的SCVD患者132例,其中男77例,女55例,年齡范圍65~92(79.2±6.3)歲;選擇無瓣膜鈣化65歲以上的患者 108例作為對照,其中男52例,女56例,年齡范圍65~90(78.0±6.1)歲。
排除標準:風濕性心瓣膜病,先天性心瓣膜疾病,感染性心瓣膜疾病,嚴重心、腦、腎疾病,多臟器功能衰竭,甲狀腺、甲狀旁腺疾病,骨質(zhì)疏松,慢性腎功能不全,惡性腫瘤以及其他影響鈣磷代謝的疾病和藥物作用。
1.2.1 病史采集、體格檢查及生化指標測量 就診當日進行既往病史、吸煙史、用藥史等詢問。對身高、體質(zhì)量、血壓等進行測量,計算體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)。
次日清晨于安靜狀態(tài)下取平臥位抽取空腹血,應用日立7600-210全自動生化分析儀檢測空腹血糖(fasting blood glucose,F(xiàn)BG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)。
1.2.2 心臟超聲檢查 全部病例由 GE Vivid7彩色多普勒心臟超聲儀(美國GE公司)進行心臟超聲檢查。探頭頻率為3.5MHz?;颊呷∽髠扰P位或仰臥位,行胸骨旁左室長軸、心尖四腔、心尖五腔、胸骨旁短軸等常規(guī)切面進行探測。觀察各心腔大小、室壁厚度、活動度、收縮及舒張功能,瓣膜形態(tài)、厚度、回聲強弱、運動情況,并運用彩色、脈沖或連續(xù)多普勒測量各瓣口血流流速及壓差。有瓣膜狹窄者用描記法測量瓣口面積。
超聲心動圖診斷瓣膜鈣化的標準[8]:瓣膜或瓣環(huán)厚度≥2.0~3.0mm,伴有回聲增強(回聲強度大于同切面主動脈根部后壁回聲強度),瓣葉僵硬,活動度減低,無瓣膜交界處粘連和融合。
1.2.3 eNOS基因多態(tài)性測定 BaiO-BE系列基因芯片檢測儀、BE-2.0生物芯片識讀儀(上海百傲科技有限公司),PCR擴增儀(德國 Eppendorf AG 22331 Hamburg)。抽取受檢者肘靜脈血 2~3ml,乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝,充分混勻。
基因多態(tài)性測定方法同文獻[9],低滲法裂解紅細胞,分離白細胞,飽和酚/氯仿法抽提白細胞基因組DNA,加Tirs-EDTA液(TE)溶解DNA,―20℃保存。利用PCR擴增eNOS基因的特異片段,PCR反應體系為25∶l,反應條件為94℃熱啟動5 min,再94℃變性25s,56℃退火25s,72℃延伸25s,反復40個循環(huán),最后72℃延伸5min,進而冷卻至4℃。在雜交倉中將基因芯片與PCR擴增產(chǎn)物混勻雜交,加入顯色溶液,后置于BaiO基因生物芯片識讀儀上檢測,檢測結果由圖像 Array Doctor軟件自動分析生成,最后檢測出eNOS G894T多態(tài)性。
應用SPSS17.0統(tǒng)計軟件,組間人群基因分布應用 Hardy-Weinberg平衡檢驗,以P>0.05表明樣本具有群體代表性。計量資料采用±s表示,組間均數(shù)比較應用t檢驗?;蛐图暗任换虻念l率采用直接計數(shù)法,定性資料組間差異比較應用c2檢驗。采用二分類多因素logistic回歸分析各因素與SCVD之間的關系。
對SCVD組與對照組中eNOS G894T基因型分布進行基因多態(tài)性遺傳平衡檢驗。結果顯示,兩組的基因型分布符合 Hardy-Weinberg遺傳平衡定律(P>0.05),本研究選取樣本具有群體代表性。
選取的132例瓣膜鈣化的受檢者中,65歲以上 9例,70歲以上 58例,80歲以上 59例,90歲以上6例;108例對照組中,65歲以上9例,70歲以上 56例,80歲以上 41例,90歲以上 2例。兩組年齡、男女比例差異無統(tǒng)計學意義,兩組間有可比性。
SCVD組合并各瓣膜病變情況:單純主動脈瓣鈣化69例(52.3%),主動脈瓣合并二尖瓣鈣化53例(40.2%),單純二尖瓣鈣化10例(7.6%)。
SCVD組GG基因型101例,GT基因型23例,TT基因型8例,T等位基因頻率14.8%;對照組GG基因型98例,GT基因型7例,TT基因型3例,G等位基因頻率94.0%。因?qū)φ战MTT基因型較少,故將GT與TT合并一項進行統(tǒng)計。結果顯示,SCVD組GT+TT基因型、T等位基因頻率均明顯高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(基因型c2=8.486,P=0.004;等位基因c2=9.425,P=0.002;表1) 。
將是否有瓣膜鈣化作為二分類因變量,eNOS G894T多態(tài)性、年齡、性別、吸煙史、高血壓病史、高血脂病史、冠心病病史、糖尿病病史及血壓、血糖、血脂等作為自變量進行逐步logistic回歸分析,結果顯示eNOS G894T多態(tài)性、TC、LDL-C、FBG水平、BMI、收縮壓水平以及高血壓病史、冠心病病史、高血脂病史均與SCVD相關,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),為SCVD的危險因素。性別、吸煙、舒張壓水平、TG水平等,雖然兩組頻數(shù)或均數(shù)統(tǒng)計有差別,但經(jīng)logistic回歸分析,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),不是SCVD的危險因素(表2)。
隨著社會發(fā)展和人口老齡化,SCVD發(fā)病率逐年上升,更成為國外老年人群中(>65歲)瓣膜置換的首要原因[1]。隨著我國人口老齡化,患病率也呈逐年上升趨勢,且隨年齡增長而增加。劉麗等[2]在對北京地區(qū)軍隊老年人群SCVD的流行病學研究中提示:高血壓、腦卒中、高血脂、家族史是SCVD顯著的危險因素。因此,對SCVD病因研究也已成為近些年心血管熱點之一。研究顯示,SCVD不僅是與年齡相關的不可逆退行性變,與機械壓力、內(nèi)皮損傷、炎癥反應、脂質(zhì)沉積、RAAS系統(tǒng)的激活、骨化反應、鈣質(zhì)沉積等過程相關[10]。另分子生物學研究發(fā)現(xiàn),其發(fā)病機制還與基質(zhì)金屬蛋白酶、血管內(nèi)皮細胞生長因子、轉化生長因子-β1、Wnt、Nocth1信號通路等有關[11]。
表1 SCVD組與對照組eNOS G894T突變位點基因型及等位基因分布頻率Table 1 Comparison of eNOS G894T genotype and allele frequency between case group and control group
表2 SCVD組與對照組多因素logistic回歸分析Table 2 Binary logistic regression analysis
關于SCVD發(fā)病機制的探究近年來逐漸深入至基因水平。Probst等[3]在對法國西部地區(qū)流行病調(diào)查中發(fā)現(xiàn),退行性主動脈鈣化存在家族聚集性。這為SCVD可能為基因遺傳病提供理論依據(jù)。Novaro等[4]在對802位超聲診斷為鈣化性瓣膜病的患者分析中發(fā)現(xiàn),載脂蛋白E基因(apolipoproteinE,apoE)與SCVD相關,apoE2/4和apoE3/4基因型在鈣化性主動脈狹窄(calcified aortic stenosis,CAS)中更為常見,apoE4等位基因是主動脈狹窄的有意義的獨立預測指標,這一結果在校正年齡、性別、冠狀動脈疾病、LDL-C等因素后仍有意義。Ortlepp等[5]的一項病例對照研究證實,維生素D受體基因多態(tài)性與CAS存在相關性,其中維生素D基因中的B等位基因在CAS患者中的基因頻率高于對照組。以上研究表明SCVD可能是一種與遺傳相關的疾病。
Simmons等[6]在對正常豬主動脈瓣膜的組織病理學研究中發(fā)現(xiàn),與主動脈瓣心室面相比,主動脈面的內(nèi)皮細胞表型較多,且其分布程度與鈣化嚴重程度呈正相關。有報道稱,內(nèi)皮細胞參與到血管鈣化的啟動過程中,血管鈣化時內(nèi)皮細胞、間充質(zhì)細胞和造血干細胞相互作用且對機械刺激、炎癥、代謝發(fā)生反應,激活骨形態(tài)發(fā)生信號,這些因素相互作用,在骨髓導致骨礦化,在動脈壁則導致血管鈣化[12]。以上研究提示,鈣化性心瓣膜病的發(fā)生可能與內(nèi)皮功能有關。一氧化氮合酶目前分為三種亞型:神經(jīng)型一氧化氮合成酶、誘生型一氧化氮合成酶iNOS、eNOS。其中eNOS主要在血管內(nèi)皮細胞表達,并在心血管疾病中具有重要作用。國外學者發(fā)現(xiàn),在主動脈瓣上同樣有eNOS的表達,其主要通過合成NO發(fā)揮擴張血管、抑制血管平滑肌細胞增生、抗血小板聚集和抗炎、抗氧化以及抑制血管緊張素Ⅱ等多種生物學作用[7]。eNOS基因多態(tài)性中,G894T等位基因攜帶者動脈粥樣硬化的易感性高。本研究顯示,SCVD組eNOS G894T基因,GT、TT基因型頻率高于對照組,且T等位基因頻率高于對照組,提示eNOS G894T多態(tài)性可能與為SCVD的發(fā)病有關,其具體作用機制尚不清楚,可能與RAAS系統(tǒng)激活、炎癥-損傷反應、NO保護作用減弱、Ca2+增加及脂質(zhì)的易沉積性等途徑相關。同時logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)eNOS G894T多態(tài)性、TC、LDL-C、FBG、BMI、收縮壓水平以及高血壓病史、冠心病病史、高血脂病史等因素為老年鈣化性心瓣膜病的相關危險因素,與文獻報道大體一致[2,3]。
綜上所述,本研究結果表明,eNOS G894T多態(tài)性與SCVD關系密切。但是由于SCVD多為老年患者,存在多病性、不典型性等特點,該病影響因素較多,與其他心血管疾病存在交叉病理過程,臨床篩選病例統(tǒng)一性較差,以及人種差異等影響,目前關于SCVD的病因?qū)W研究存在一定爭議,對于該病基因?qū)W的相關研究還需有進一步大樣本量的臨床流行病學研究證實,具體作用機制還需要進行更加詳細縝密的研究。
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