ACE基因多态性与高血压患者脑梗塞的关系*
作者：余惠珍 白玉茹 伍严安 陈 慧 陈发文 胡锡衷
单位：余惠珍 白玉茹 陈 慧 胡锡衷 福建省心血管病研究所心内科(福州 350001)； 伍严安 陈发文 福建省立医院检验科
关键词：血管紧张素转换酶；基因多态性；原发性高血压；缺血性卒中
福建医科大学学报990112 目的 探讨血管紧张素转换酶(ACE)基因插入/缺失(I/D)与高血压患者并发脑梗塞的关系。 方法 应用多聚酶链式反应(PCR) 方法对原发性高血压(EH)患者182例(其中并发脑梗塞61例)和对照组50例正常人的ACE基因I/D多态性进行检测。 结果 高血压患者并发脑梗塞组的DD基因型及D等位基因频率(0.52和0.65)明显高于高血压无伴发脑梗塞组(0.32和0.47)和对照组(0.30和0.46),高血压无伴发脑梗组与对照组相比差别无显著性。 结论 ACE基因I/D多态性与高血压患者脑梗塞有相关性,D 等位基因可能是高血压患者脑梗塞的遗传学基础之一。
, 百拇医药
Insertion/Deletion Polymorphism of ACE Gene in Association with Essential Hypertension Accompanied Ischemic Stroke
Yu Huizhen1, Bai Yuru1, Wu Yan'an2, et al
(1. Fujian Cardiovascular Disease Institute, Fuzhou, 350001
2.Department of Laboratory, Fujian Provincial Hospital, Fuzhou, 350001)
Objective To analyse angiotensin converting enzyme(ACE) gene polymorphism in essential hypertensive with ischemic stroke.Methods A 287 bp I/D polymorphism in intron 16 of the ACE gene was examined by polymerase chain reaction in a study of 182 essential hypertension patients(61 case accompanied with ischemic stroke) and 50 control sujects(age,sex matched each other). Results Polymorphism of the ACE gene was categorized into three genotype: two deletion alleles(genotype DD), heterozygous alleles(genotype ID), and two insertion alleles(genotype II). The frequencies of DD genotype and D alleles in essential hypertension with ischemic stroke(0.52 and 0.65) were significantly higher than those in hypertensive patients without ischemic stroke(0.32 and 0.47) and control subjects(0.30 and 0.46). Conclusion ACE I/D polymorphism is associated with essential hypertension with ischemic stroke. D alleles may be an independent risk factor for development of ischemic stroke in hypertensives.
, 百拇医药
Key words angiotensin converting enzyme; gene polymorphism; essential hypertension; ischemic storke
业已证明，高血压是卒中最危险因素之一。肾素-血管紧张素系统(RAS)在高血压发病中起着重要作用，而作为该系统中重要组成部分的血管紧张素转换酶(ACE),其基因I/D多态性与原发性高血压(EH)间关系的结论尚不一致, 但与脑梗塞间的联系近来颇受重视。Kario等[1]发现ACE的D 等位基因频率在伴有脑梗塞的高血压患者中明显高于对照组; 在一组有中风家族史的日本高血压患者的研究中亦得出相似结论[2]，这提示ACE基因I/D 多态性可能参与EH及并发脑梗塞的发生发展。本研究旨在探讨ACE基因I/D多态性与EH 并发脑梗塞的关系。
1 材料与方法
, 百拇医药 1.1 对象
(1)EH组182例,男性115例,女性67例,年龄60.1±10.22岁。 按照1996年WHO修订标准,排除继发性高血压等。其中并发脑梗塞61例,男性36例,女性25例,年龄59.9±7.32岁。按照1986年全国第二次脑血管病学术会议通过的脑血管疾病诊断标准，所有病例均经临床及头颅CT和/或 MRI证实。排除脑白质及神经动静脉畸形、一过性脑缺血、心瓣膜疾病。
(2)对照组50例,男性31例,女性19例,年龄58.1±8.05岁,收缩压< 140 mmHg(1 mmHg=0.13 kPa),舒张压<90 mmHg,家族中一级亲属没有EH和中风病史, 并排除糖尿病及其他心血管疾病。
1.2 方法
(1)所有对象均停服降压药1周(首次病例者除外),于清晨卧位连续3天测右上肢血压,取均值为该病人血压值,并检测血糖、血脂。
, 百拇医药
(2)ACE基因型检测,取静脉血2 ml常规分离白细胞和酚氯抽提DNA,应用多聚酶链反应(PCR)方法[3]。引物设计为,上游5'-CTGGAGACCACTCCCATCCTTTCT-3',下游5'-GATGTGGCCATCACATTCGTC-AGAT-3'[4]。反应总体积为30 μl,Taq酶购自上海华美公司。采用热循环仪480进行扩增,设置预变性温度93°C 5 min,93°C,57°C,72°C各44 s,共33个循环,最后延伸5 min,反应产物在2%琼脂糖凝胶电泳,DNA经EB染色紫外灯下观察、拍照存档。
(3)各组间的血压、血脂等临床参数均以
±s表示,各参数间比较，按要求进行单因素方差分析,各组间不同基因型及等位基因频率比较采用卡方检验。
2 结 果
, 百拇医药
2.1 对照组,EH+无脑梗塞组,EH+脑梗塞组各临床参数比较(表1)
表1 3组间一般临床参数比较
对照组
(n=50)
高血压组
无脑梗塞组(n=121)
脑梗塞组(n=61)
年龄(岁)
58.1±8.05
60.3±9.6
59.9±7.32
, 百拇医药
性别(男/女)
31/19
80/41
36/25
收缩压(mmHg)
121±18.4
162±11.4*
165±12.1*
舒张压(mmHg)
75±6.2
99±8.1*
, 百拇医药
98±7.2*
TG(mmol/L)
1.14±0.29
1.22±0.47
1.31±0.79
TC(mmol/L)
5.42±0.76
5.36±1.03
5.17±0.83
Glu(mmol/L)
4.8±0.80
, 百拇医药
5.17±1.11
5.2±0.73
TG:胆固醇; TC:甘油三酯; Glu:空腹血糖. 与对照组比较，*：P<0.05.
2.2 3个实验组中ACE基因I/D的多态性
位于ACE基因第16内含子的缺失/插入多态性，可扩增出两种长度片段,即490 bp的为插入片段(I)和190 bp的缺失(D),仅有490 bp为 II型,仅有190 bp为DD型,两种均有的带型为ID型(见附图)。ACE基因及等位基因的频率分布比较见表2。
附图 ACE基因型PCR扩增结果
M：分子量标准； DD：缺失型纯分子； II：插入型纯分子
, 百拇医药
表2 3组ACE基因型及等位基因频率比较
对照组
高血压组
无脑梗塞
脑梗塞
基因型
DD
15(0.30)
39(0.32)
32(0.52)*
ID
16(0.32)
, 百拇医药
36(0.30)
16(0.26)
II
19(0.38)
46(0.38)
13(0.22)
等位基因
D
46(0.46)
114(0.47)
80(0.65)**
I
, http://www.100md.com
54(0.54)
128(0.53)
42(0.35)
与对照组比较,*: P<0.05,**:P<0.01.
DD基因型频率：高血压伴发脑梗塞(0.52)，高于无脑梗塞的高血压组(0.32)和对照组(
0.30)，P<0.05; D等位基因频率：高血压伴发脑梗塞(0.65)，显著高于无脑梗塞组(0.47)及对照组(0.46),P<0.01.
3 讨 论
ACE是肾素-血管紧张素系统(RAS)中关键酶之一,近年来ACE基因I/D多态性在心血管病等方面受到普遍关注。自从Cambien等[5]最早证实ACE的DD 型基因是心肌梗塞的潜在危险因素,随后不少研究表明该基因多态性与冠心病、 肥厚性及扩张性心肌病、左室肥厚等有相关性[6~8]。目前有关EH与ACE基因I/D 多态性的研究结论并不一致，多数学者认为无关，也有少数人报道有密切关系[9]。从本组研究结果看,无脑梗塞的高血压组的DD基因型及D等位基因频率与对照组间差别无显著性,也提示EH与ACE基因I/D多态性关系不密切。 但结合本实验室以往的研究结果,该基因多态性与高血压患者左室肥厚程度密切相关,由此推测ACE 基因多态性可能与EH并发症,尤其是脑卒中有关系。
, 百拇医药
我国脑血管意外是EH最常见和死亡率最高的并发症,其中脑梗塞属最常见(约占70%～80%),故有关ACE基因与脑梗塞的研究近年来颇受重视。笔者研究显示，DD基因型及D等位基因频率在有脑梗塞的EH组(0.52和0. 65)明显高于无脑梗塞的EH组(0.32和0.47)和对照组(0.30和0.46),与Kario[1]、Markus[10]结果相近,说明ACE基因I/D多态性和EH的脑梗塞有密切关系,D等位基因可能是高血压患者并发脑梗塞的独立危险因素。
ACE基因多态性影响高血压患者脑梗塞的机制可能通过循环和脑内局部 RAS的ACE活性来实现的。DD基因型与血浆和组织中ACE活性均有关，ACE 活性增高，促进血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的形成增加,缓激肽失活,促进血管收缩,刺激平滑肌细胞增生和细胞外基质增加,最后导致血栓形成[11]。另外，Squire等[12]从临床和实验室观察到，在ACE抑制剂的干预下，脑血流仍能很好地维持，并且能在自我调节范围内产生下调改变。可见,循环和脑内局部RAS 对高血压及其并发脑血管意外的发生发展是十分重要的。
, 百拇医药
总之，本研究发现ACE基因I/D 多态性与高血压人群的脑梗塞有相关性。高血压是引发脑梗塞最常见的危险因素，正规降压治疗可明显降低脑梗塞的发生率和死亡率。目前研究证实各种降压药中以血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)效果最好。基于这种相关性，不但为及早发现和预防上述高危人群具有十分重要意义，而且也为ACEI在临床上的应用提供理论依据。但是ACEI对ACE的DD 基因型患者是否具有更好疗效,有待进一探讨。
*：福建省卫生厅科研基金资助项目(96011)
参考文献
[1]Kario K, kanai N, Saito K,et al. Ischemic stroke and the gene for angiotensin-converting enzyme in Japanese hypertensive. Circulation, 1996;93:1630
, 百拇医药
[2]Maeda Y, Ikeda U, Ebata H, et al. Angiotensin-converting enzyme gene polymorphism in hypertensive individuals with parental history of storke. Storke, 1996;27:1521
[3]卢圣栋(编著). 现代分子生物学实验技术. 北京:高等教育出版社, 1993:7
[4]Rigat B, Hubet C,Corvol P. PCR detection of the insertion/deletion polymorphism of enzyme gene(DCPI). Nucl Acid Res, 1990;20:1433
[5]Cambien F, Poirier O, Lecerf L. Deletion polymorphism in the gene for angiotensin-converting enzyme is a potent risk factor for myocardial infarction. Nature, 1992;359:641
, 百拇医药
[6]Nakai K,Itoh C,Miura Y,et al.Deletion polymorphism of the angiotensin I-converting enzyme gene is associated with serum ACE concentration and increased risk for CAD in the Japanese. Circulation,1994;90:2199
[7]Schunkert H,Hense HW,Holmer SR,et al.Association between a deletion polymorphism of the angiotensin-converting-enzyme gene and left ventricular hypertrophy.N Engl J Med,1994;330:1634
[8]Raynolds MV,Bristow MR,Bush EW,et al.Angiotensin-converting enzyme DD genotype in patients with ischaemic or idiopathic dilated cardiomyopathy.Lancet,1993;342:1073
, 百拇医药
[9]Morise T,Tckenchi Y,Takeda R. Angiotension-converting enzyme polymorphism and essential hypertension. Lancet, 1994;343:125
[10]Markus HS, Barley J, Lunt R,et al. Angiotensin-converting enzyme gene deletion polymorphism:a new risk factor for lacunar storke but not carotid atheroma. Storke, 1995;26:1329
[11]Palmer AJ, Bulpitt CJ, Fletcher AE, et al. Relation between blood pressure and stroke mortality. Hypertension, 1992;20:601
[12]Squire IB.Actions of angiotensin Ⅱ on cerebral blood flow autoregulation in health and disease.J Hypertens,1994;12:1203
(收稿：1998-09-10 修回：1998-12-01), 百拇医药
单位：余惠珍 白玉茹 陈 慧 胡锡衷 福建省心血管病研究所心内科(福州 350001)； 伍严安 陈发文 福建省立医院检验科
关键词：血管紧张素转换酶；基因多态性；原发性高血压；缺血性卒中
福建医科大学学报990112 目的 探讨血管紧张素转换酶(ACE)基因插入/缺失(I/D)与高血压患者并发脑梗塞的关系。 方法 应用多聚酶链式反应(PCR) 方法对原发性高血压(EH)患者182例(其中并发脑梗塞61例)和对照组50例正常人的ACE基因I/D多态性进行检测。 结果 高血压患者并发脑梗塞组的DD基因型及D等位基因频率(0.52和0.65)明显高于高血压无伴发脑梗塞组(0.32和0.47)和对照组(0.30和0.46),高血压无伴发脑梗组与对照组相比差别无显著性。 结论 ACE基因I/D多态性与高血压患者脑梗塞有相关性,D 等位基因可能是高血压患者脑梗塞的遗传学基础之一。
, 百拇医药
Insertion/Deletion Polymorphism of ACE Gene in Association with Essential Hypertension Accompanied Ischemic Stroke
Yu Huizhen1, Bai Yuru1, Wu Yan'an2, et al
(1. Fujian Cardiovascular Disease Institute, Fuzhou, 350001
2.Department of Laboratory, Fujian Provincial Hospital, Fuzhou, 350001)
Objective To analyse angiotensin converting enzyme(ACE) gene polymorphism in essential hypertensive with ischemic stroke.Methods A 287 bp I/D polymorphism in intron 16 of the ACE gene was examined by polymerase chain reaction in a study of 182 essential hypertension patients(61 case accompanied with ischemic stroke) and 50 control sujects(age,sex matched each other). Results Polymorphism of the ACE gene was categorized into three genotype: two deletion alleles(genotype DD), heterozygous alleles(genotype ID), and two insertion alleles(genotype II). The frequencies of DD genotype and D alleles in essential hypertension with ischemic stroke(0.52 and 0.65) were significantly higher than those in hypertensive patients without ischemic stroke(0.32 and 0.47) and control subjects(0.30 and 0.46). Conclusion ACE I/D polymorphism is associated with essential hypertension with ischemic stroke. D alleles may be an independent risk factor for development of ischemic stroke in hypertensives.
, 百拇医药
Key words angiotensin converting enzyme; gene polymorphism; essential hypertension; ischemic storke
业已证明，高血压是卒中最危险因素之一。肾素-血管紧张素系统(RAS)在高血压发病中起着重要作用，而作为该系统中重要组成部分的血管紧张素转换酶(ACE),其基因I/D多态性与原发性高血压(EH)间关系的结论尚不一致, 但与脑梗塞间的联系近来颇受重视。Kario等[1]发现ACE的D 等位基因频率在伴有脑梗塞的高血压患者中明显高于对照组; 在一组有中风家族史的日本高血压患者的研究中亦得出相似结论[2]，这提示ACE基因I/D 多态性可能参与EH及并发脑梗塞的发生发展。本研究旨在探讨ACE基因I/D多态性与EH 并发脑梗塞的关系。
1 材料与方法
, 百拇医药 1.1 对象
(1)EH组182例,男性115例,女性67例,年龄60.1±10.22岁。 按照1996年WHO修订标准,排除继发性高血压等。其中并发脑梗塞61例,男性36例,女性25例,年龄59.9±7.32岁。按照1986年全国第二次脑血管病学术会议通过的脑血管疾病诊断标准，所有病例均经临床及头颅CT和/或 MRI证实。排除脑白质及神经动静脉畸形、一过性脑缺血、心瓣膜疾病。
(2)对照组50例,男性31例,女性19例,年龄58.1±8.05岁,收缩压< 140 mmHg(1 mmHg=0.13 kPa),舒张压<90 mmHg,家族中一级亲属没有EH和中风病史, 并排除糖尿病及其他心血管疾病。
1.2 方法
(1)所有对象均停服降压药1周(首次病例者除外),于清晨卧位连续3天测右上肢血压,取均值为该病人血压值,并检测血糖、血脂。
, 百拇医药
(2)ACE基因型检测,取静脉血2 ml常规分离白细胞和酚氯抽提DNA,应用多聚酶链反应(PCR)方法[3]。引物设计为,上游5'-CTGGAGACCACTCCCATCCTTTCT-3',下游5'-GATGTGGCCATCACATTCGTC-AGAT-3'[4]。反应总体积为30 μl,Taq酶购自上海华美公司。采用热循环仪480进行扩增,设置预变性温度93°C 5 min,93°C,57°C,72°C各44 s,共33个循环,最后延伸5 min,反应产物在2%琼脂糖凝胶电泳,DNA经EB染色紫外灯下观察、拍照存档。
(3)各组间的血压、血脂等临床参数均以
±s表示,各参数间比较，按要求进行单因素方差分析,各组间不同基因型及等位基因频率比较采用卡方检验。2 结 果
, 百拇医药
2.1 对照组,EH+无脑梗塞组,EH+脑梗塞组各临床参数比较(表1)
表1 3组间一般临床参数比较
对照组
(n=50)
高血压组
无脑梗塞组(n=121)
脑梗塞组(n=61)
年龄(岁)
58.1±8.05
60.3±9.6
59.9±7.32
, 百拇医药
性别(男/女)
31/19
80/41
36/25
收缩压(mmHg)
121±18.4
162±11.4*
165±12.1*
舒张压(mmHg)
75±6.2
99±8.1*
, 百拇医药
98±7.2*
TG(mmol/L)
1.14±0.29
1.22±0.47
1.31±0.79
TC(mmol/L)
5.42±0.76
5.36±1.03
5.17±0.83
Glu(mmol/L)
4.8±0.80
, 百拇医药
5.17±1.11
5.2±0.73
TG:胆固醇; TC:甘油三酯; Glu:空腹血糖. 与对照组比较，*：P<0.05.
2.2 3个实验组中ACE基因I/D的多态性
位于ACE基因第16内含子的缺失/插入多态性，可扩增出两种长度片段,即490 bp的为插入片段(I)和190 bp的缺失(D),仅有490 bp为 II型,仅有190 bp为DD型,两种均有的带型为ID型(见附图)。ACE基因及等位基因的频率分布比较见表2。
附图 ACE基因型PCR扩增结果
M：分子量标准； DD：缺失型纯分子； II：插入型纯分子
, 百拇医药
表2 3组ACE基因型及等位基因频率比较
对照组
高血压组
无脑梗塞
脑梗塞
基因型
DD
15(0.30)
39(0.32)
32(0.52)*
ID
16(0.32)
, 百拇医药
36(0.30)
16(0.26)
II
19(0.38)
46(0.38)
13(0.22)
等位基因
D
46(0.46)
114(0.47)
80(0.65)**
I
, http://www.100md.com
54(0.54)
128(0.53)
42(0.35)
与对照组比较,*: P<0.05,**:P<0.01.
DD基因型频率：高血压伴发脑梗塞(0.52)，高于无脑梗塞的高血压组(0.32)和对照组(
0.30)，P<0.05; D等位基因频率：高血压伴发脑梗塞(0.65)，显著高于无脑梗塞组(0.47)及对照组(0.46),P<0.01.
3 讨 论
ACE是肾素-血管紧张素系统(RAS)中关键酶之一,近年来ACE基因I/D多态性在心血管病等方面受到普遍关注。自从Cambien等[5]最早证实ACE的DD 型基因是心肌梗塞的潜在危险因素,随后不少研究表明该基因多态性与冠心病、 肥厚性及扩张性心肌病、左室肥厚等有相关性[6~8]。目前有关EH与ACE基因I/D 多态性的研究结论并不一致，多数学者认为无关，也有少数人报道有密切关系[9]。从本组研究结果看,无脑梗塞的高血压组的DD基因型及D等位基因频率与对照组间差别无显著性,也提示EH与ACE基因I/D多态性关系不密切。 但结合本实验室以往的研究结果,该基因多态性与高血压患者左室肥厚程度密切相关,由此推测ACE 基因多态性可能与EH并发症,尤其是脑卒中有关系。
, 百拇医药
我国脑血管意外是EH最常见和死亡率最高的并发症,其中脑梗塞属最常见(约占70%～80%),故有关ACE基因与脑梗塞的研究近年来颇受重视。笔者研究显示，DD基因型及D等位基因频率在有脑梗塞的EH组(0.52和0. 65)明显高于无脑梗塞的EH组(0.32和0.47)和对照组(0.30和0.46),与Kario[1]、Markus[10]结果相近,说明ACE基因I/D多态性和EH的脑梗塞有密切关系,D等位基因可能是高血压患者并发脑梗塞的独立危险因素。
ACE基因多态性影响高血压患者脑梗塞的机制可能通过循环和脑内局部 RAS的ACE活性来实现的。DD基因型与血浆和组织中ACE活性均有关，ACE 活性增高，促进血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的形成增加,缓激肽失活,促进血管收缩,刺激平滑肌细胞增生和细胞外基质增加,最后导致血栓形成[11]。另外，Squire等[12]从临床和实验室观察到，在ACE抑制剂的干预下，脑血流仍能很好地维持，并且能在自我调节范围内产生下调改变。可见,循环和脑内局部RAS 对高血压及其并发脑血管意外的发生发展是十分重要的。
, 百拇医药
总之，本研究发现ACE基因I/D 多态性与高血压人群的脑梗塞有相关性。高血压是引发脑梗塞最常见的危险因素，正规降压治疗可明显降低脑梗塞的发生率和死亡率。目前研究证实各种降压药中以血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)效果最好。基于这种相关性，不但为及早发现和预防上述高危人群具有十分重要意义，而且也为ACEI在临床上的应用提供理论依据。但是ACEI对ACE的DD 基因型患者是否具有更好疗效,有待进一探讨。
*：福建省卫生厅科研基金资助项目(96011)
参考文献
[1]Kario K, kanai N, Saito K,et al. Ischemic stroke and the gene for angiotensin-converting enzyme in Japanese hypertensive. Circulation, 1996;93:1630
, 百拇医药
[2]Maeda Y, Ikeda U, Ebata H, et al. Angiotensin-converting enzyme gene polymorphism in hypertensive individuals with parental history of storke. Storke, 1996;27:1521
[3]卢圣栋(编著). 现代分子生物学实验技术. 北京:高等教育出版社, 1993:7
[4]Rigat B, Hubet C,Corvol P. PCR detection of the insertion/deletion polymorphism of enzyme gene(DCPI). Nucl Acid Res, 1990;20:1433
[5]Cambien F, Poirier O, Lecerf L. Deletion polymorphism in the gene for angiotensin-converting enzyme is a potent risk factor for myocardial infarction. Nature, 1992;359:641
, 百拇医药
[6]Nakai K,Itoh C,Miura Y,et al.Deletion polymorphism of the angiotensin I-converting enzyme gene is associated with serum ACE concentration and increased risk for CAD in the Japanese. Circulation,1994;90:2199
[7]Schunkert H,Hense HW,Holmer SR,et al.Association between a deletion polymorphism of the angiotensin-converting-enzyme gene and left ventricular hypertrophy.N Engl J Med,1994;330:1634
[8]Raynolds MV,Bristow MR,Bush EW,et al.Angiotensin-converting enzyme DD genotype in patients with ischaemic or idiopathic dilated cardiomyopathy.Lancet,1993;342:1073
, 百拇医药
[9]Morise T,Tckenchi Y,Takeda R. Angiotension-converting enzyme polymorphism and essential hypertension. Lancet, 1994;343:125
[10]Markus HS, Barley J, Lunt R,et al. Angiotensin-converting enzyme gene deletion polymorphism:a new risk factor for lacunar storke but not carotid atheroma. Storke, 1995;26:1329
[11]Palmer AJ, Bulpitt CJ, Fletcher AE, et al. Relation between blood pressure and stroke mortality. Hypertension, 1992;20:601
[12]Squire IB.Actions of angiotensin Ⅱ on cerebral blood flow autoregulation in health and disease.J Hypertens,1994;12:1203
(收稿：1998-09-10 修回：1998-12-01), 百拇医药