老年人血管紧张素转化酶基因多态性与其血清水平及高血压病的关系
作者：沈 丹 哈黛文
单位：湖北医科大学附属第二医院老年病研究室 武汉 430071
关键词：血管紧张素转化酶/血液；基因多态性；高血压病；老年人
医学新知杂志990205 摘要 为探讨武汉地区汉族老年人血管紧张素转化酶(ACE)基因插入/缺失(I/D)多态性与血清ACE水平及高血压病的关系，随机选择41例正常老年人，35例老年高血压病患者，应用聚合酶链反应(PCR)技术检测其ACE基因型。同时，用分光光度法测定其中29例老年高血压病患者的血清ACE浓度。结果显示ACE基因I/D多态性与老年人高血压病无相关关系。但血清ACE水平在ACE三种基因型之间有显著差异，DD型者最高[(37.50±1.51)U/ml)]，显著高于ID型[(23.11±3.03)/U/ml]和II型者[(20.59±2.87)U/ml]。提示在武汉地区汉族老年人群体中，ACE基因I/D多态性不是高血压病发病的遗传标志。但ACE基因缺失型高血压患者的血清ACE水平增高，这可能与该多态性参与介导其他心血管病的发生有关。
, 百拇医药
Association of Polymorphism of ACE in the Elderly and
Its Serum Level with Hypertension
Shen Dan Ha Daiwen
Department of Gerontology, Second Affiliated Hospital,Hubei Medical University, Wuhan 430071
Abstract To identify the relationship between the insertion/deletion (I/D) polymorphism of angiotensin-converting enzyme (ACE) gene and serum ACE levels, also to find whether the ACE gene polymorphism is associated with hypertension in the elderly po-pulation of Chinese Han-nationality. ACE genotyping with polymerase chain reaction (PCR) was performed randomly in 41 unrelated healthy controls and 35 hypertensive elder patients. Serum ACE levels were concomitantly measured by spectrophotometric assay in 29 hypertensives without ACE inhibitors in two monthes. The results showed that ACE gene I/D polymporphism is not associated with hypertension. However the serum ACE levels of DD genotype (37.50±1.51 U/ml) were the highest among the three genotypes (23.11±3.03 U/ml, 20.59±2.87 U/ml for ID and II genotype respectively). Conclusion: In Chinese Han-nationality elderly population, ACE gene I/D polymorphism is not the hereditary factor of hypertension, but serum ACE levels were controled by ACE genotypes. The relationship between DD genotype and some cardiovascular diseases may be due to the higher serum ACE levels of deletion polymorphism.
, 百拇医药
Key words Angiotensin-converting enzyme/BL; Gene polymorphism; Hypertension; The elderly
高血压病是一类严重危害人类健康的疾病，人群发病率高，中老年人尤其好发。目前，高血压病的发病机制尚不清楚。研究显示，个体间血压变异的30%可归因于遗传因素。肾素-血管紧张素系统(RAS)与机体心血管的调节、盐和体液容量及内环境自稳态的维持有关。血管紧张素转化酶(ACE)是该系统的关键酶，其主要生理功能是将血管紧张素Ⅰ转变成效应肽血管紧张素Ⅱ，并能使血管舒张剂缓激肽灭活。90年代初ACE基因被克隆出来后[1]，其第16内含子中存在的一段287 bp的插入/缺失(I/D)多态性与心血管疾病的关系引起了人们的广泛兴趣。本研究旨在探讨武汉地区汉族老年人和高血压病患者ACE基因I/D多态性与其血清水平及高血压病的关系。
1 材料与方法
, 百拇医药
1.1 研究对象 对照组41例，男28例，女13例，年龄60～83(平均65.8±7.6)岁，体重指数(BMI)(22.1±2.7)kg/m2。随机选择我院门诊干部体检者，经病史、体检、实验室和心、脑电图检查，排除各类心脑血管病、糖尿病、肝肾功能不良者，并排除高血压病家族史。高血压病组35例，男23例，女12例，年龄60～85(平均67.2±9.5)岁，BMI(23.7±3.1)kg/m2。均符合WHO的高血压病诊断标准，排除继发性高血压、冠心病、心肌病、脑血管病及糖尿病，并有高血压病家族史。
1.2 方法
1.2.1 外周血白细胞DNA的提取 参照Loparev等[2]介绍的碘化钠法，改良后提取。
1.2.2 目的片段的PCR扩增 参考Rigat等[3]设计的PCR反应引物P1:5′-CTGGAGACCACTCCCATCCTTTCT-3′；P2:5′-GATGTGGCCATCACATTCGTCAGAT-3′。Taq酶由华美生物工程公司提供，采用Hema 480型PCR扩增仪。95 ℃预变性8 min；继之30个循环，每个循环94 ℃变性1 min，58 ℃退火1 min，72 ℃延伸1 min 30 s；终末延伸72 ℃ 5 min。PCR产物经2.5%琼脂糖凝胶电泳，EB染色，紫外灯下观察结果。
, 百拇医药
1.2.3 血清ACE水平测定 试剂盒购自海军总医院。以马尿酰甘氨酰甘氨酸作为反应底物，用75/GW紫外分光光度法测定血清ACE浓度。具体操作按试剂盒说明书进行。
1.2.4 统计方法 样本均数用
±s表示；多个均数比较用方差分析，两两比较用q检验；组间频数比较用χ2检验。
2 结果
2.1 ACE基因I/D多态性分析 ACE基因第16内含子中有一段287 bp的Alu重复序列，存在I/D多态性，从而构成了三种基因型：插入纯合子型(II型)，扩增产物为490 bp；缺失纯合子型(DD型)，扩增产物为190 bp；杂合子型(ID型)为两种片段并存。见附图。经χ2检验，所调查人群基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡，具有群体代表性。(对照组χ2=0.44, P>0.05；高血压病组χ2=0.51, P>0.05)。
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附图 ACE基因PCR产物I/D多态性分析
1：II型 2、3、4、5：ID型
6：DD型M：DNA小分子量标准 2.2 高血压病组与对照组ACE基因型及等位基因频率分布比较 表1显示两组间基因型及等位基因频率分布均无显著性差异(P>0.05)。
表1 高血压病组与对照组ACE基因型及等位基因频率分布比较
组 别
例 数
ACE基因I/D多态性
基 因 型
等位基因
, http://www.100md.com DD
ID
II
D
I
对照组
41
5(12.2%)
21(51.2%)
15(36.6%)
31(37.8%)
51(62.2%)
高血压病组
, 百拇医药
35
4(11.4%)
19(54.3%)
12(34.3%)
27(38.6%)
43(61.4%)
基因型构成比：χ2=0.07, P>0.05； 等位基因比较：χ2=0.009, P>0.05
2.3 ACE基因多态性与血压的关系 见表2。可见对照组和高血压病组的ACE三种基因型之间收缩压及舒张压的差异均无显著性意义(P>0.05)。
表2 高血压组和对照组ACE三种基因型患者的血压情况(kPa) 组 别
, 百拇医药
收 缩 压
舒 张 压
DD
ID
II
DD
ID
II
高血压组
23.71
23.68
23.94
13.49
, 百拇医药
13.65
13.22
对照组
17.82
18.23
18.03
10.50
10.27
10.31
2.4 ACE基因多态性与血清ACE水平的关系 对29例近2个月未服ACEI类药物的高血压病患者进行血清ACE水平测定，并分析其与ACE基因多态性的关系。由表3可见DD型组血清ACE水平显著高于II型(P<0.05)和ID型组(P<0.05)；而ID型组高于II型组，但尚未达统计学意义(P>0.05)。表3 不同ACE基因型高血压患者血清ACE水平(U/ml) ACE基因型
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例数
ACE水平
DD
10
37.50±1.51
ID
11
23.11±3.03*
II
8
20.59±2.87*
*方差分析：F=3.45, P<0.05
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两两比较：DD与ID, q=3.21, P<0.05；DD与II, q=3.54,P<0.05；ID与II, q=0.53, P>0.05
3 讨论
人类ACE基因位于染色体17q23，长21 kb，由26个外显子和25个内含子组成。业已证实，ACE基因第16内含子中存在的I/D多态性与冠心病[4]、心肌梗塞[5]等多种心血管疾病相关。但与高血压病之间的关系仍存在争议。Zee等[6]对80例欧洲白种人高血压病患者的研究显示：ACE基因II型与高血压病的发生显著相关。但两位日本学者的研究结果却不同。Hisgashimori K等[7]认为ACE基因多态性与日本人高血压病的发病无关。而Morise等[8]的结论却是，在日本人群中，高血压病患者的ACE基因DD型显著增高。
, 百拇医药
本资料是以武汉地区汉族老年人作为研究对象，发现高血压病组与对照组间ACE三种基因型及等位基因频率的差异均无显著性意义。并且，不论高血压病组、还是对照组，ACE各基因型之间收缩压及舒张压的差异亦均无显著性。提示ACE基因I/D多态性与老年人高血压病的发生无相关性。
各家报道结果之所以不一致，可能与高血压病本身是一个复杂的多基因疾病有关，其发病受多种因素影响，是遗传因素和环境因素共同作用的结果。因此，对不同种族、地域和不同生活环境的人群进行ACE基因多态性与高血压病关系的研究非常有意义。
本研究还发现在老年高血压病患者中，ACE基因I/D多态性与血清ACE水平相关，DD型者的血清ACE水平显著高于ID型和II型。这与国内外不同人群的研究结果相类似[4，9]。提示ACE基因缺失型与多种心血管病间的相关关系可能与此有关。但是，由于血管壁、心肌等组织存在局部RAS，它们虽受血循环中RAS的调节，更受自身组织RAS的调节。因此，ACE基因I/D多态性与局部组织内ACE水平的关系尚待进一步探讨。
, 百拇医药
参考文献
1 Hubert C, Houot A, Corvol P, et al. Structure of the angiotensin l-converting enzyme gene. J Biol Chem, 1991, 266(23): 15377～15383
2 Loparev V N, Cartas M A, Monken C E, et al. An efficient and simple method of DNA extraction from whole blood and cell line to identify infectious agents. J Virol Meothods, 1990, 34(1): 105～110
3 Rigat B, Hubert C, Corvol P, et al. PCR detection of the insertion/deletion polymorphism of the human angiotensin-converting enzyme gene (DCP1) (dipeptidylcarboxypeptidase 1). Nucleic Acid Res, 1992, 20(6): 1433～1433
, 百拇医药
4 Nakai K, Itch C, Miura Y, et al. Deletion polymorphism of angiotensin l-converting enzyme gene is associated with serum ACE concentration increased risk for CAD in the Japanese. Circulation, 1994, 90(5):2199～2202
5 Cambien F, Poirier O, Lecerf L, et al. Deletion polymorphism in the gene for angiotensin-converting enzyme is a potent risk factor for myocardial infarcton. Nature, 1992, 359(6396): 641～644
6 Zee R Y L, Lou Y K, Griffths L R, et al. Association of a polymorphism of the angiotensin l-converting enzyme gene with essential hypertension. Biochem and Biophys Res Common, 1992, 184(1):9～15
, 百拇医药
7 Higashimori K, Zhao Y, Higaki J, et al. Association analysis of a polymorphism of the angiotension converting enzyme gene with essential hypertension in the Japanses population. Biochem Biophys Res Commun, 1993, 191(2):399～402
8 Morise T, Takeuchi Y, Takeda R, et al. ACE polymorphism and essential hypertension. Lancet, 1994, 34(8889): 125～129
9 郑豪义，戴玉华，邱长春.血管紧张素转化酶基因的插入/缺失多态性与其血清水平及心肌梗塞的关系.中华心血管病杂志，1997, 25(1)：34～36
(1998-11-14 收稿), http://www.100md.com
单位：湖北医科大学附属第二医院老年病研究室 武汉 430071
关键词：血管紧张素转化酶/血液；基因多态性；高血压病；老年人
医学新知杂志990205 摘要 为探讨武汉地区汉族老年人血管紧张素转化酶(ACE)基因插入/缺失(I/D)多态性与血清ACE水平及高血压病的关系，随机选择41例正常老年人，35例老年高血压病患者，应用聚合酶链反应(PCR)技术检测其ACE基因型。同时，用分光光度法测定其中29例老年高血压病患者的血清ACE浓度。结果显示ACE基因I/D多态性与老年人高血压病无相关关系。但血清ACE水平在ACE三种基因型之间有显著差异，DD型者最高[(37.50±1.51)U/ml)]，显著高于ID型[(23.11±3.03)/U/ml]和II型者[(20.59±2.87)U/ml]。提示在武汉地区汉族老年人群体中，ACE基因I/D多态性不是高血压病发病的遗传标志。但ACE基因缺失型高血压患者的血清ACE水平增高，这可能与该多态性参与介导其他心血管病的发生有关。
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Association of Polymorphism of ACE in the Elderly and
Its Serum Level with Hypertension
Shen Dan Ha Daiwen
Department of Gerontology, Second Affiliated Hospital,Hubei Medical University, Wuhan 430071
Abstract To identify the relationship between the insertion/deletion (I/D) polymorphism of angiotensin-converting enzyme (ACE) gene and serum ACE levels, also to find whether the ACE gene polymorphism is associated with hypertension in the elderly po-pulation of Chinese Han-nationality. ACE genotyping with polymerase chain reaction (PCR) was performed randomly in 41 unrelated healthy controls and 35 hypertensive elder patients. Serum ACE levels were concomitantly measured by spectrophotometric assay in 29 hypertensives without ACE inhibitors in two monthes. The results showed that ACE gene I/D polymporphism is not associated with hypertension. However the serum ACE levels of DD genotype (37.50±1.51 U/ml) were the highest among the three genotypes (23.11±3.03 U/ml, 20.59±2.87 U/ml for ID and II genotype respectively). Conclusion: In Chinese Han-nationality elderly population, ACE gene I/D polymorphism is not the hereditary factor of hypertension, but serum ACE levels were controled by ACE genotypes. The relationship between DD genotype and some cardiovascular diseases may be due to the higher serum ACE levels of deletion polymorphism.
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Key words Angiotensin-converting enzyme/BL; Gene polymorphism; Hypertension; The elderly
高血压病是一类严重危害人类健康的疾病，人群发病率高，中老年人尤其好发。目前，高血压病的发病机制尚不清楚。研究显示，个体间血压变异的30%可归因于遗传因素。肾素-血管紧张素系统(RAS)与机体心血管的调节、盐和体液容量及内环境自稳态的维持有关。血管紧张素转化酶(ACE)是该系统的关键酶，其主要生理功能是将血管紧张素Ⅰ转变成效应肽血管紧张素Ⅱ，并能使血管舒张剂缓激肽灭活。90年代初ACE基因被克隆出来后[1]，其第16内含子中存在的一段287 bp的插入/缺失(I/D)多态性与心血管疾病的关系引起了人们的广泛兴趣。本研究旨在探讨武汉地区汉族老年人和高血压病患者ACE基因I/D多态性与其血清水平及高血压病的关系。
1 材料与方法
, 百拇医药
1.1 研究对象 对照组41例，男28例，女13例，年龄60～83(平均65.8±7.6)岁，体重指数(BMI)(22.1±2.7)kg/m2。随机选择我院门诊干部体检者，经病史、体检、实验室和心、脑电图检查，排除各类心脑血管病、糖尿病、肝肾功能不良者，并排除高血压病家族史。高血压病组35例，男23例，女12例，年龄60～85(平均67.2±9.5)岁，BMI(23.7±3.1)kg/m2。均符合WHO的高血压病诊断标准，排除继发性高血压、冠心病、心肌病、脑血管病及糖尿病，并有高血压病家族史。
1.2 方法
1.2.1 外周血白细胞DNA的提取 参照Loparev等[2]介绍的碘化钠法，改良后提取。
1.2.2 目的片段的PCR扩增 参考Rigat等[3]设计的PCR反应引物P1:5′-CTGGAGACCACTCCCATCCTTTCT-3′；P2:5′-GATGTGGCCATCACATTCGTCAGAT-3′。Taq酶由华美生物工程公司提供，采用Hema 480型PCR扩增仪。95 ℃预变性8 min；继之30个循环，每个循环94 ℃变性1 min，58 ℃退火1 min，72 ℃延伸1 min 30 s；终末延伸72 ℃ 5 min。PCR产物经2.5%琼脂糖凝胶电泳，EB染色，紫外灯下观察结果。
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1.2.3 血清ACE水平测定 试剂盒购自海军总医院。以马尿酰甘氨酰甘氨酸作为反应底物，用75/GW紫外分光光度法测定血清ACE浓度。具体操作按试剂盒说明书进行。
1.2.4 统计方法 样本均数用
±s表示；多个均数比较用方差分析，两两比较用q检验；组间频数比较用χ2检验。2 结果
2.1 ACE基因I/D多态性分析 ACE基因第16内含子中有一段287 bp的Alu重复序列，存在I/D多态性，从而构成了三种基因型：插入纯合子型(II型)，扩增产物为490 bp；缺失纯合子型(DD型)，扩增产物为190 bp；杂合子型(ID型)为两种片段并存。见附图。经χ2检验，所调查人群基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡，具有群体代表性。(对照组χ2=0.44, P>0.05；高血压病组χ2=0.51, P>0.05)。
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附图 ACE基因PCR产物I/D多态性分析
1：II型 2、3、4、5：ID型
6：DD型M：DNA小分子量标准 2.2 高血压病组与对照组ACE基因型及等位基因频率分布比较 表1显示两组间基因型及等位基因频率分布均无显著性差异(P>0.05)。
表1 高血压病组与对照组ACE基因型及等位基因频率分布比较
组 别
例 数
ACE基因I/D多态性
基 因 型
等位基因
, http://www.100md.com DD
ID
II
D
I
对照组
41
5(12.2%)
21(51.2%)
15(36.6%)
31(37.8%)
51(62.2%)
高血压病组
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35
4(11.4%)
19(54.3%)
12(34.3%)
27(38.6%)
43(61.4%)
基因型构成比：χ2=0.07, P>0.05； 等位基因比较：χ2=0.009, P>0.05
2.3 ACE基因多态性与血压的关系 见表2。可见对照组和高血压病组的ACE三种基因型之间收缩压及舒张压的差异均无显著性意义(P>0.05)。
表2 高血压组和对照组ACE三种基因型患者的血压情况(kPa) 组 别
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收 缩 压
舒 张 压
DD
ID
II
DD
ID
II
高血压组
23.71
23.68
23.94
13.49
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13.65
13.22
对照组
17.82
18.23
18.03
10.50
10.27
10.31
2.4 ACE基因多态性与血清ACE水平的关系 对29例近2个月未服ACEI类药物的高血压病患者进行血清ACE水平测定，并分析其与ACE基因多态性的关系。由表3可见DD型组血清ACE水平显著高于II型(P<0.05)和ID型组(P<0.05)；而ID型组高于II型组，但尚未达统计学意义(P>0.05)。表3 不同ACE基因型高血压患者血清ACE水平(U/ml) ACE基因型
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例数
ACE水平
DD
10
37.50±1.51
ID
11
23.11±3.03*
II
8
20.59±2.87*
*方差分析：F=3.45, P<0.05
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两两比较：DD与ID, q=3.21, P<0.05；DD与II, q=3.54,P<0.05；ID与II, q=0.53, P>0.05
3 讨论
人类ACE基因位于染色体17q23，长21 kb，由26个外显子和25个内含子组成。业已证实，ACE基因第16内含子中存在的I/D多态性与冠心病[4]、心肌梗塞[5]等多种心血管疾病相关。但与高血压病之间的关系仍存在争议。Zee等[6]对80例欧洲白种人高血压病患者的研究显示：ACE基因II型与高血压病的发生显著相关。但两位日本学者的研究结果却不同。Hisgashimori K等[7]认为ACE基因多态性与日本人高血压病的发病无关。而Morise等[8]的结论却是，在日本人群中，高血压病患者的ACE基因DD型显著增高。
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本资料是以武汉地区汉族老年人作为研究对象，发现高血压病组与对照组间ACE三种基因型及等位基因频率的差异均无显著性意义。并且，不论高血压病组、还是对照组，ACE各基因型之间收缩压及舒张压的差异亦均无显著性。提示ACE基因I/D多态性与老年人高血压病的发生无相关性。
各家报道结果之所以不一致，可能与高血压病本身是一个复杂的多基因疾病有关，其发病受多种因素影响，是遗传因素和环境因素共同作用的结果。因此，对不同种族、地域和不同生活环境的人群进行ACE基因多态性与高血压病关系的研究非常有意义。
本研究还发现在老年高血压病患者中，ACE基因I/D多态性与血清ACE水平相关，DD型者的血清ACE水平显著高于ID型和II型。这与国内外不同人群的研究结果相类似[4，9]。提示ACE基因缺失型与多种心血管病间的相关关系可能与此有关。但是，由于血管壁、心肌等组织存在局部RAS，它们虽受血循环中RAS的调节，更受自身组织RAS的调节。因此，ACE基因I/D多态性与局部组织内ACE水平的关系尚待进一步探讨。
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参考文献
1 Hubert C, Houot A, Corvol P, et al. Structure of the angiotensin l-converting enzyme gene. J Biol Chem, 1991, 266(23): 15377～15383
2 Loparev V N, Cartas M A, Monken C E, et al. An efficient and simple method of DNA extraction from whole blood and cell line to identify infectious agents. J Virol Meothods, 1990, 34(1): 105～110
3 Rigat B, Hubert C, Corvol P, et al. PCR detection of the insertion/deletion polymorphism of the human angiotensin-converting enzyme gene (DCP1) (dipeptidylcarboxypeptidase 1). Nucleic Acid Res, 1992, 20(6): 1433～1433
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4 Nakai K, Itch C, Miura Y, et al. Deletion polymorphism of angiotensin l-converting enzyme gene is associated with serum ACE concentration increased risk for CAD in the Japanese. Circulation, 1994, 90(5):2199～2202
5 Cambien F, Poirier O, Lecerf L, et al. Deletion polymorphism in the gene for angiotensin-converting enzyme is a potent risk factor for myocardial infarcton. Nature, 1992, 359(6396): 641～644
6 Zee R Y L, Lou Y K, Griffths L R, et al. Association of a polymorphism of the angiotensin l-converting enzyme gene with essential hypertension. Biochem and Biophys Res Common, 1992, 184(1):9～15
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7 Higashimori K, Zhao Y, Higaki J, et al. Association analysis of a polymorphism of the angiotension converting enzyme gene with essential hypertension in the Japanses population. Biochem Biophys Res Commun, 1993, 191(2):399～402
8 Morise T, Takeuchi Y, Takeda R, et al. ACE polymorphism and essential hypertension. Lancet, 1994, 34(8889): 125～129
9 郑豪义，戴玉华，邱长春.血管紧张素转化酶基因的插入/缺失多态性与其血清水平及心肌梗塞的关系.中华心血管病杂志，1997, 25(1)：34～36
(1998-11-14 收稿), http://www.100md.com