肥厚型心肌病患者血管紧张素转化酶基因型分布
作者：高明明 肖白 胡大一 朱章菱 顼志敏 邵伟 周艳 周桔 刘敬忠
单位：高明明 胡大一 顼志敏(首都医科大学附属北京红十字朝阳医院 心脏中心)；肖白 朱章菱 邵伟 周艳 周桔 刘敬忠(首都医科大学附属北京红十字朝阳医院 基础医学研究中心)
关键词：血管紧张素转化酶基因；肥厚型心肌病；高血压
首都医科大学学报000206 提要： 为探讨血管紧张素1转化酶(ACE)基因插入/缺失(I/D)多态性与国人肥厚型心肌病(HCM)和高血压合并左心室肥厚(HH)的相关情况，采用PCR方法检验40例HCM患者，50例HH患者和61例对照组的基因型。结果HCM组D等位基因频率为0.513，显著高于对照组(0.344，P<0.05)和HH组(0.360，P<0.05)，II基因型频率为0.300，明显低于对照组(0.508，P<0.05)。提示国人ACE基因D等位基因频率在肥厚型心肌病中明显增高，II基因型频率较低。
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中图分类号： R544.1
Angiotensin-converting Enzyme
Genotype Distribution in Patients
with Hypertrophic Cardiomyopathy
Gao Mingming Xiao Bai Hu Dayi Zhu Zhangling Xu Zhimin Shao Wei Zhou Yan Zhou Ju Liu Jingzhong
(Beijing Red Cross Chaoyang Hospital,Affiliate of Capital University of Medical Sciences)
, 百拇医药
Abstract: To investigate differences in the angiotensin-converting enzyme(ACE) genotype between patients with hypertrophic cardiomyopathy(HCM) and hypertensive patients with LVH(HH) in China, polymerase chain reaction technique was used to study the ACE gene insertion/deletion polymorphism in 40 HCM patients, 50 HH patients and 61 random controls. The results suggested that the frequencies of D allele were higher in the HCM group (0.513) than in the C gourp (0.344, P<0.05) and the HH group (0.360, P<0.05), and that the II genotype were lower in the HCM group (0.300) than in the C group (0.508, P<0.05). This research indicated that ACE D allele was more common in patients with HCM compared with patients with HH.
, 百拇医药
Key words: angiotensin-converting enzyme gene; hypertrophic cardiomyopathy; hypertension
肾素-血管紧张素(R-A)系统与心血管系统多种疾病有关。作为该系统关键酶的血管紧张素转化酶(ACE)，其数量、活性直接受ACE基因调控。90年代初，国外相继发现了ACE基因结构[1]，ACE基因多态性与血清ACE水平的相关性及对若干疾病易感性的影响，其中包括ACE基因型与肥厚型心肌病(HCM)、高血压合并左室肥厚(HH)的关系[2～5]。为进一步探讨ACE基因型在这2种疾病中的分布，于1996年2月至1998年10月选取我院心内科住院及门诊病人进行了以下研究。
1 对象和方法
HCM组共40例，男22例，女18例，年龄(53.4±19.8)岁(14～70岁)。体质量指数(21.4±3.2) kg/m2，收缩压(17.4±2.4) kPa，舒张压(10.3±2.0) kPa。诊断符合临床和超声心动图诊断标准[6]。平均室间隔厚度2.0(1.4～2.5) cm。左室流出道压差(5.76±3.3) kPa。均除外高血压病、瓣膜病、先天性心脏病等所致心肌肥厚。其中梗阻型28例，非梗阻型12例。
, 百拇医药
HH组50例，男28例，女22例，年龄(60.8±14.5)岁(23～75岁)。体质量指数(23.5±2.7) kg/m2，收缩压(22.8±2.8) kPa，舒张压(12.5±2.2) kPa。高血压病诊断符合1978年WHO高血压诊断标准。左心室肥厚据Devereux公式计算。左室心肌质量指数(LVMI)男>125 g/m2，女>110 g/m2。
对照组(C组)共61例，其中男26例，女35例。均为1994年1～12月产于我院的新生儿，生后临床表现、体格检查及实验室检查未发现异常。
人基因组DNA的提取：取外周血3 mL，2% EDTA抗凝。低渗法分离白细胞，酚/氯仿抽提或盐析法提取DNA。
ACE基因插入/缺失(I/D)多态性的检测(图1)：ACE基因内含子16有1个287 bp的插入序列。应用PCR方法扩增ACE基因第16内含子。引物序列为：S 5′-CTGGAGACCACTCCCATCCTTTCT-3′，AS 5′-GATGTGGCCATCACATTCGTCAGA T-3′。反应总体积为20 μL，其中包括10×PCR缓冲剂2 μL，2.5 mmol/L dNTP 2 μL，引物10 pmol/L，Taq酶1 U，基因组DNA 50 ng。PCR循环条件为94 ℃变性40 s，58 ℃退火40 s，72 ℃延伸40 s。共30个循环。PCR产物经2%琼脂糖凝胶电泳，EB染色，UVP观察结果并照相。PCR产物190 bp是缺失型(DD)，490 bp是插入型(II)，2者均有为杂合型(ID)。
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图1 ACE基因PCR扩增产物电泳图
M：DNA相对分子质量标志pBR322/Msp I
1，3：ACE基因缺失型(DD)，产物为190 bp片段
4，5，8：ACE基因插入型(II)，产物为490 bp片段
2，6，7：ACE基因插入/缺失杂合型(ID)，产物为
190和490 bp片段
统计学处理：计数资料以均数±标准差表示，组间频数比较采用χ2检验。
2 结果
3组间ACE基因型及等位基因频率比较见表1。HCM组与HH组比较，D等位基因频率明显增高(P<0.05)，I等位基因减少(P<0.05)。HCM组与C组相比，II基因型频率显著减少(P<0.05)，D等位基因频率显著增高(P<0.05)，DD基因型有增高趋势，但无显著性差异。HH组与C组间基因型及等位基因频率无显著差异。
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表1 3组ACE基因型及等位基因频率比较 组别
n
基因型(频率)
等位基因频率
DD
ID
II
D
I
HCM
40
13(0.325)
15(0.375)
, 百拇医药
12(0.300)*
0.513*△
0.487*△
HH
50
10(0.200)
16(0.320)
24(0.480)
0.360
0.640
C
61
, 百拇医药
12(0.196)
18(0.295)
31(0.508)
0.344
0.656
*与C组比较P<0.05；△与HH组比较P<0.05
3 讨论
高血压合并左心室肥厚(LVH)与HCM心肌肥厚机制不同。前者主要由于压力负荷过重(血液动力学因素)，并通过血管紧张素系统活性增高(内分泌因素)导致心肌肥厚。已有研究表明：ACE基因多态致血清ACE基因型水平差异，其水平由高向低依次为DD、ID、II[7]。因此高血压合并LVH患者的ACE基因DD型和D等位基因频率可能高于正常对照及单纯高血压者。已有学者先后观察到上述倾向[5，8，9]。但本研究结果中，HH组相对于C组，D等位基因频率并无明显增高。另一方面有研究显示，在无高血压的左室心肌肥厚中，ACE基因DD型与左室肥厚间的相关性更强[9]。有报告指出HCM病人的ACE基因DD型是同年龄同性别对照组的2倍[2]。法国学者不仅肯定了家族性HCM有基因突变者的DD基因型高于健康携带者，而且证明仅在带有Arg403密码突变的患者，其ACE基因多态性与室间隔肥厚程度相关[4]。本研究结果显示，HCM组与HH及C组比较，D等位基因频率显著增高，II基因型显著减少，DD基因型有增高趋势，亦支持以上几个研究组的结论。
, 百拇医药
ACE的作用为催化血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)并灭活缓激肽。新近国外动物实验证明缓激肽有逆转高血压左室肥厚、限制心肌梗死面积、改善心功能等多方面心脏保护作用。那么是否DD型者血清ACE水平最高、AngⅡ生成最多，即缓激肽被灭活更显著而相对失去对心脏保护作用、使心肌肥厚值得进一步研究。
有关ACE基因多态性与心肌肥厚关系的研究尚存在某些结果差异，如基因型分布、等位基因频率的数值等。这一方面可能是由于取材对象、对照组设置、样本大小等不同，另一方面可能与疾病发病的异质性、种族差别有关。本研究结果显示，国人中ACE基因D等位基因高的人群中，HCM发病倾向性高，值得采取更早更有效的预防措施。
北京市医学重点学科扶植资助项目
参 考 文 献
1，Hubert C, Houot A, Corvol P, et al. Structure of the angiotensin 1-converting enzyme gene. J Biol Chem, 1991,266:15377～15383
, 百拇医药
2，Malik F S, Lavie C J, Mehra M R, et al. Renin-angiotensin system: Genes to bedside. Am Heart J, 1997,134:514～526
3，Wuyts B, Delanghe J, De Buyzere M. Angiotensin 1-converting enzyme insertion/deletion polymorphism: Clinical implication. Acta Clin Belg, 1997,52:338～349
4，Frédérique Tesson, Cécile Dufour, Johanna C, et al. The influence of the ACE genotype in familial hypertrophic cardiomyopathy varies with the disease gene mutation. Mol Cell Cardial, 1997,29:831～838
, http://www.100md.com
5，Moiseev V S, Demurov L M, Kobalava Zh D, et al. The polymorphism of the angiotensin-converting enzyme gene in patients with hypertension, left ventricular hypertrophy and the development of a myocardial infarct at a young age. Preliminary report. Ter Arkh, 1997,69:18～23
6，毛焕元,杨心田.心脏病学.北京:人民卫生出版社,1995.1128～1135
7，Tiret L, Rigat B, Visvikis S, et al. Evidence, from combined segregation and linkage analysis, that a variant of angiotensin 1-converting enzyme gene controls plasma ACE levels. Am J Hum Genet, 1992,51:197～205
8，沈丹,哈黛文,白春梅.血管紧张素转化酶基因型与高血压病合并左心室肥厚的关系.中华医学遗传学杂志,1998,15:364～366
9，Schunker H, Hense H W, Holmer S R, et al. Association between a deletion polymorphism of the angiotensin-converting enzyme gene and left ventricular hypertrophy. N Engl J Med, 1994,330:1634～1638
收稿日期：1999-04-19, 百拇医药
单位：高明明 胡大一 顼志敏(首都医科大学附属北京红十字朝阳医院 心脏中心)；肖白 朱章菱 邵伟 周艳 周桔 刘敬忠(首都医科大学附属北京红十字朝阳医院 基础医学研究中心)
关键词：血管紧张素转化酶基因；肥厚型心肌病；高血压
首都医科大学学报000206 提要： 为探讨血管紧张素1转化酶(ACE)基因插入/缺失(I/D)多态性与国人肥厚型心肌病(HCM)和高血压合并左心室肥厚(HH)的相关情况，采用PCR方法检验40例HCM患者，50例HH患者和61例对照组的基因型。结果HCM组D等位基因频率为0.513，显著高于对照组(0.344，P<0.05)和HH组(0.360，P<0.05)，II基因型频率为0.300，明显低于对照组(0.508，P<0.05)。提示国人ACE基因D等位基因频率在肥厚型心肌病中明显增高，II基因型频率较低。
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中图分类号： R544.1
Angiotensin-converting Enzyme
Genotype Distribution in Patients
with Hypertrophic Cardiomyopathy
Gao Mingming Xiao Bai Hu Dayi Zhu Zhangling Xu Zhimin Shao Wei Zhou Yan Zhou Ju Liu Jingzhong
(Beijing Red Cross Chaoyang Hospital,Affiliate of Capital University of Medical Sciences)
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Abstract: To investigate differences in the angiotensin-converting enzyme(ACE) genotype between patients with hypertrophic cardiomyopathy(HCM) and hypertensive patients with LVH(HH) in China, polymerase chain reaction technique was used to study the ACE gene insertion/deletion polymorphism in 40 HCM patients, 50 HH patients and 61 random controls. The results suggested that the frequencies of D allele were higher in the HCM group (0.513) than in the C gourp (0.344, P<0.05) and the HH group (0.360, P<0.05), and that the II genotype were lower in the HCM group (0.300) than in the C group (0.508, P<0.05). This research indicated that ACE D allele was more common in patients with HCM compared with patients with HH.
, 百拇医药
Key words: angiotensin-converting enzyme gene; hypertrophic cardiomyopathy; hypertension
肾素-血管紧张素(R-A)系统与心血管系统多种疾病有关。作为该系统关键酶的血管紧张素转化酶(ACE)，其数量、活性直接受ACE基因调控。90年代初，国外相继发现了ACE基因结构[1]，ACE基因多态性与血清ACE水平的相关性及对若干疾病易感性的影响，其中包括ACE基因型与肥厚型心肌病(HCM)、高血压合并左室肥厚(HH)的关系[2～5]。为进一步探讨ACE基因型在这2种疾病中的分布，于1996年2月至1998年10月选取我院心内科住院及门诊病人进行了以下研究。
1 对象和方法
HCM组共40例，男22例，女18例，年龄(53.4±19.8)岁(14～70岁)。体质量指数(21.4±3.2) kg/m2，收缩压(17.4±2.4) kPa，舒张压(10.3±2.0) kPa。诊断符合临床和超声心动图诊断标准[6]。平均室间隔厚度2.0(1.4～2.5) cm。左室流出道压差(5.76±3.3) kPa。均除外高血压病、瓣膜病、先天性心脏病等所致心肌肥厚。其中梗阻型28例，非梗阻型12例。
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HH组50例，男28例，女22例，年龄(60.8±14.5)岁(23～75岁)。体质量指数(23.5±2.7) kg/m2，收缩压(22.8±2.8) kPa，舒张压(12.5±2.2) kPa。高血压病诊断符合1978年WHO高血压诊断标准。左心室肥厚据Devereux公式计算。左室心肌质量指数(LVMI)男>125 g/m2，女>110 g/m2。
对照组(C组)共61例，其中男26例，女35例。均为1994年1～12月产于我院的新生儿，生后临床表现、体格检查及实验室检查未发现异常。
人基因组DNA的提取：取外周血3 mL，2% EDTA抗凝。低渗法分离白细胞，酚/氯仿抽提或盐析法提取DNA。
ACE基因插入/缺失(I/D)多态性的检测(图1)：ACE基因内含子16有1个287 bp的插入序列。应用PCR方法扩增ACE基因第16内含子。引物序列为：S 5′-CTGGAGACCACTCCCATCCTTTCT-3′，AS 5′-GATGTGGCCATCACATTCGTCAGA T-3′。反应总体积为20 μL，其中包括10×PCR缓冲剂2 μL，2.5 mmol/L dNTP 2 μL，引物10 pmol/L，Taq酶1 U，基因组DNA 50 ng。PCR循环条件为94 ℃变性40 s，58 ℃退火40 s，72 ℃延伸40 s。共30个循环。PCR产物经2%琼脂糖凝胶电泳，EB染色，UVP观察结果并照相。PCR产物190 bp是缺失型(DD)，490 bp是插入型(II)，2者均有为杂合型(ID)。
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图1 ACE基因PCR扩增产物电泳图
M：DNA相对分子质量标志pBR322/Msp I
1，3：ACE基因缺失型(DD)，产物为190 bp片段
4，5，8：ACE基因插入型(II)，产物为490 bp片段
2，6，7：ACE基因插入/缺失杂合型(ID)，产物为
190和490 bp片段
统计学处理：计数资料以均数±标准差表示，组间频数比较采用χ2检验。
2 结果
3组间ACE基因型及等位基因频率比较见表1。HCM组与HH组比较，D等位基因频率明显增高(P<0.05)，I等位基因减少(P<0.05)。HCM组与C组相比，II基因型频率显著减少(P<0.05)，D等位基因频率显著增高(P<0.05)，DD基因型有增高趋势，但无显著性差异。HH组与C组间基因型及等位基因频率无显著差异。
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表1 3组ACE基因型及等位基因频率比较 组别
n
基因型(频率)
等位基因频率
DD
ID
II
D
I
HCM
40
13(0.325)
15(0.375)
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12(0.300)*
0.513*△
0.487*△
HH
50
10(0.200)
16(0.320)
24(0.480)
0.360
0.640
C
61
, 百拇医药
12(0.196)
18(0.295)
31(0.508)
0.344
0.656
*与C组比较P<0.05；△与HH组比较P<0.05
3 讨论
高血压合并左心室肥厚(LVH)与HCM心肌肥厚机制不同。前者主要由于压力负荷过重(血液动力学因素)，并通过血管紧张素系统活性增高(内分泌因素)导致心肌肥厚。已有研究表明：ACE基因多态致血清ACE基因型水平差异，其水平由高向低依次为DD、ID、II[7]。因此高血压合并LVH患者的ACE基因DD型和D等位基因频率可能高于正常对照及单纯高血压者。已有学者先后观察到上述倾向[5，8，9]。但本研究结果中，HH组相对于C组，D等位基因频率并无明显增高。另一方面有研究显示，在无高血压的左室心肌肥厚中，ACE基因DD型与左室肥厚间的相关性更强[9]。有报告指出HCM病人的ACE基因DD型是同年龄同性别对照组的2倍[2]。法国学者不仅肯定了家族性HCM有基因突变者的DD基因型高于健康携带者，而且证明仅在带有Arg403密码突变的患者，其ACE基因多态性与室间隔肥厚程度相关[4]。本研究结果显示，HCM组与HH及C组比较，D等位基因频率显著增高，II基因型显著减少，DD基因型有增高趋势，亦支持以上几个研究组的结论。
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ACE的作用为催化血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)并灭活缓激肽。新近国外动物实验证明缓激肽有逆转高血压左室肥厚、限制心肌梗死面积、改善心功能等多方面心脏保护作用。那么是否DD型者血清ACE水平最高、AngⅡ生成最多，即缓激肽被灭活更显著而相对失去对心脏保护作用、使心肌肥厚值得进一步研究。
有关ACE基因多态性与心肌肥厚关系的研究尚存在某些结果差异，如基因型分布、等位基因频率的数值等。这一方面可能是由于取材对象、对照组设置、样本大小等不同，另一方面可能与疾病发病的异质性、种族差别有关。本研究结果显示，国人中ACE基因D等位基因高的人群中，HCM发病倾向性高，值得采取更早更有效的预防措施。
北京市医学重点学科扶植资助项目
参 考 文 献
1，Hubert C, Houot A, Corvol P, et al. Structure of the angiotensin 1-converting enzyme gene. J Biol Chem, 1991,266:15377～15383
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2，Malik F S, Lavie C J, Mehra M R, et al. Renin-angiotensin system: Genes to bedside. Am Heart J, 1997,134:514～526
3，Wuyts B, Delanghe J, De Buyzere M. Angiotensin 1-converting enzyme insertion/deletion polymorphism: Clinical implication. Acta Clin Belg, 1997,52:338～349
4，Frédérique Tesson, Cécile Dufour, Johanna C, et al. The influence of the ACE genotype in familial hypertrophic cardiomyopathy varies with the disease gene mutation. Mol Cell Cardial, 1997,29:831～838
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5，Moiseev V S, Demurov L M, Kobalava Zh D, et al. The polymorphism of the angiotensin-converting enzyme gene in patients with hypertension, left ventricular hypertrophy and the development of a myocardial infarct at a young age. Preliminary report. Ter Arkh, 1997,69:18～23
6，毛焕元,杨心田.心脏病学.北京:人民卫生出版社,1995.1128～1135
7，Tiret L, Rigat B, Visvikis S, et al. Evidence, from combined segregation and linkage analysis, that a variant of angiotensin 1-converting enzyme gene controls plasma ACE levels. Am J Hum Genet, 1992,51:197～205
8，沈丹,哈黛文,白春梅.血管紧张素转化酶基因型与高血压病合并左心室肥厚的关系.中华医学遗传学杂志,1998,15:364～366
9，Schunker H, Hense H W, Holmer S R, et al. Association between a deletion polymorphism of the angiotensin-converting enzyme gene and left ventricular hypertrophy. N Engl J Med, 1994,330:1634～1638
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