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基質金屬蛋白酶(metalloprotease,MMPs)是一組含可降解細胞外基質(ECM)的蛋白酶,導致血管內結構蛋白含量改變及血管重構。MMPs破壞血管基質和腦血管完整性進而損傷血腦屏障,導致腦損傷進一步加重,其認為是腦血管病發(fā)病過程重要的因子[1]。近期有學者研究發(fā)現(xiàn),MMP-9不同基因型對大動脈粥樣硬化作用不同,Peigne等[2]研究結果顯示:SNP(rs391242,C-1562T)T純合子及雜合子較C/C純合子更能誘導proMMP-9合成,增強MMP-9活性,通過血管重構增加腦動脈硬化程度,同時發(fā)現(xiàn)T純合子及雜合子人群與C/C純合子人群相比動脈僵硬度顯著增加,橈動脈及頸動脈收縮壓及脈壓顯著升高。本研究分析不同組別病人MMP-1/C-161T、MMP-9/C1562T和MMP-3啟動子SNP-1171基因型和等位基因頻率的相關性。
1.1 一般資料 選取2016年3月—2017年3月于我院就診的短暫性腦缺血發(fā)作(TIA)病人100例作為TIA組,同時選取腦梗死病人100例為卒中組。同時納入我院健康體檢者100名為對照組。TIA組,男56例,女44例;年齡45~62(53.1±12.3)歲;卒中組,男58例,女42例;年齡47~69(54.1±12.9)歲;對照組,男52名,女48名;年齡44~71(55.1±11.8)歲。3組一般資料比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
1.2 各組納入及排除標準 TIA組納入標準:①符合TIA診斷標準;②年齡>40歲;③排除其他腦部血管性疾病、惡性腫瘤、自身免疫性疾病等。TIA診斷標準:局部神經(jīng)癥狀和體征發(fā)病24 h內(多數(shù)1 h內)完全消失;發(fā)作急速(2~3 min);符合TIA發(fā)作時神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀和體征。卒中組納入標準:①臨床表現(xiàn)符合急性腦血管病;②發(fā)病2周之內;③頭顱CT、MRI確診為急性腦血管??;④既往無明確腦血管病史;⑤年齡≥40歲;⑥排除其他腦部血管性疾病、惡性腫瘤、自身免疫性疾病等。對照組納入標準:①年齡≥40歲;②排除腦血管病、惡性腫瘤、其他自身免疫性疾病等。
1.3 MMP-1、MMP-3和MMP-9基因型測定方法 MMP-1基因型測定,①DNA提取與擴增:采用酚-氯仿抽提法由外周血有核細胞提取基因組DNA,運用聚合酶鏈式反應(PCR)擴增PPAR-γ2基因Pro12Ala多態(tài)性片段。上游引物序列(F):5′-CAAGCCCAGTCCTTTCTGTG-3′;下游引物序列(R)5′-AGTGAAGGAATCGC TTTCCG-3′。反應條件:95 ℃預變5 min,95 ℃變性45 s,54 ℃退火30 s,72 ℃延伸40 s,35個循環(huán),末次循環(huán)72 ℃ 7 min。反應在PCR擴增儀上完成(美國Bio-Rad生產(chǎn))。②多態(tài)性檢測:采用聚合酶鏈式反應-限制性片段長度多態(tài)性分析(PCR-RFLP)方法,PCR產(chǎn)物純化后經(jīng)限制性內切酶HpaⅡ(美國Promegar公司生產(chǎn))酶切,酶切位點為C/C GG。37 ℃水欲酶解4 h,經(jīng)8%非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳,EB染色后讀取基因型。MMP-3基因型測定:MMP-3基因rs3025058位點基因新包括5A純合子、6A純合子、5A/6A雜合子。基因型檢測方法同上。上游引物序列(F):5′-CTTCCTGGAATTCACATCACTGCCACCACT-3′;下游引物序列(R)5′-TTCCCCCATEAAAGGAATGGAGAACC-3′。MMP-9基因型測定,①基因組DNA的提?。喝DTA抗凝血3 mL,采用飽和酚-氯仿法提取外周血白細胞基因組DNA。②MMP-9基因C21562T多態(tài)性檢測:應用PCR-RFLP技術。引物序列參考文獻設計,由上海生化生物工程公司合成,上游引物:5′-GCCTGGCACATAGATGGCCC-3′;下游:5′-CTTCCTA GCCAGCCGGCATA-3′。PCR反應體系:基因組DNA100 ng,KCl 50 mmol/L, tris-HCl 10 mmol/L,pH 8.3,MgCl22.5 mmol/L、dNTP 0.25 mmol/L、TaqDNA聚合酶1 U,上下游引物各0.5 mol/L。PCR反應條件:95 ℃預變性5 min,95 ℃變性20 s,50 ℃退火30 s,72 ℃延伸40 s,進行35個循環(huán),最后一次循環(huán)結束后72 ℃延伸7 min。PCR反應產(chǎn)物用Sph I酶切,37 ℃消化過夜,酶切產(chǎn)物行3.0%瓊脂糖凝膠電泳,溴化乙啶染色,紫外燈下觀察結果、攝片。所有參與研究對象均簽署知情同意書。
1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析,計數(shù)資料采用Fisher′s檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 3組MMP-1/c-161T基因型和等位基因頻率比較 在C-161T位點上,野生CC組,雜合子CT及突變純合TT上TIA組和卒中組與對照組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);TIA組和腦卒中組等位基因上C基因頻率顯著高于對照組(P<0.05)。詳見表1、圖1。
表1 3組MMP-1/c-161T基因型和等位基因頻率比較
與對照組比較,1)P<0.05
注:M為模板DNA;1、2為CC純合性;3、4為CT雜合性;5、6為TT純合型
2.2 3組MMP-9/C1562T基因型和等位基因頻率比較 3組純合型CC、雜合子(CT)和純合突變型TT3種基因型比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);3組等位基因分布比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。詳見表2、圖2。
表2 3組MMP-9/C1562T基因型和等位基因頻率比較
注:M為模板DNA;1-4、6為CC基因型;5為CT基因型;7為TT基因型
2.3 3組MMP-3啟動子SNP-1171基因型和等位基因頻率比較 3組MMP-3啟動子SNP-1171在rs3025058點位上三種基因型(5A/5A、5A/6A和6A/6A)比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);等位基因頻率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。詳見表3、圖3。
表3 3組MMP-3啟動子SNP-1171基因型和等位基因頻率比較
注:2、3、4、7和9為6A/6A純合子;5和6為5A/6A為雜合子;8為5A/5A純合子
在我國,隨著老齡化社會的到來和生活方式的改變,腦血管病已成為第一位致死原因[3]。MMPs是一組能降解ECM的蛋白酶,根據(jù)結構和底物特異性不同分為間質膠原酶(MMP-1、MMP-2、MMP-13、MMP-18)、Ⅵ型膠原酶、明膠酶(MMP-2、MMP-9)、基質溶解素(MMP-3、MMP-7、MMP-10)等,與腦血管病發(fā)病密切相關[4]。由于MMPs可導致血管重構,認為在血管疾病發(fā)生、發(fā)展及轉歸過程中發(fā)揮重要作用。近年來,MMPs特別是MMP-9在腦缺血損傷作用日益受到重視[5]。由于MMPs能破壞血管基質和血管的完整性,損傷血腦屏障,導致腦損傷進一步加重,認為是腦血管病發(fā)病過程的重要因子[6-7]。MMP-3是MMP家族中的一種關鍵酶,能影響其他MMPs的活性和作用,在保持大血管內基質穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮重要作用[8],其單核苷酸多態(tài)性研究表明,SNP(rs3025058,5A/6A)與冠狀動脈粥樣硬化程度及心肌梗死的危險性密切相關[9-10]。有報道顯示,MMP-1是金屬蛋白酶家族表達相對較高的腸膠原酶,能降解人體內豐富的Ⅰ型和Ⅲ型膠原組織。動物研究顯示,該基因可加快動脈粥樣硬化過早進入不穩(wěn)定狀態(tài)[11-13]。本研究結果可見,TIA組和卒中組與對照組MMP-1/c-161T基因型和等位基因頻率情況比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);TIA組和卒中組與對照組MMP-9/C1562T基因多態(tài)性和基因頻率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。分析該基因與缺血性腦血管疾病可能不存在相關性,該結果有待進一步研究。相關資料顯示,MMP-9與血管彈性密切相關,認為管腔內壓力高誘導MMPs直接參與頸動脈粥樣硬化的加重過程,MMP-9在高血壓病早期血管重構中起重要作用[14-15]。本研究TIA組和卒中組與對照組MMP-3啟動子SNP-1171基因型和等位基因頻率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。部分研究資料顯示,血管組織MMP-3水平及蛋白水平在5A純合子表達最高,在6A純合子中表達最低,5A純合子人群與5A/6A雜合子及6A純合子相比,動脈粥樣硬化程度顯著增加,患高血壓病的發(fā)病率明顯增高[16-17]。該基因與缺血性腦血管病的相關性值得進一步研究和證實。
綜上所述,MMP-1基因多態(tài)性可能與缺血性腦血管疾病相關,但本研究中未發(fā)現(xiàn)MMP-3和MMP-9基因多態(tài)性與缺血性腦血管病存在明顯相關性,有待進一步研究。