不同程度阻塞性睡眠呼吸暂停合并高血压与血管紧张素转换酶基因I/D 多态性的比较研究
高血压杂志 2000年第2期第8卷 临床医学研究
作者：张健 叶珏 裴卫东 格桑罗布 惠汝太 刘力生
单位：中国医学科学院 中国协和医科大学 心血管病研究所 阜外心血管病医院 北京, 100037
关键词：血管紧张素基因多态性；阻塞性睡眠呼吸暂停；高血压；遗传学
摘要 目的：评价阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)合并高血压(HT)与血管紧张素转换酶(ACE)基因多态性的关系。
方法：采用病例对照研究方法,以OSA的严重程度将研究对象分为正常对照组(68人)、HT组(45人)、轻度OSA合并HT组(27人)、中重度OSA合并HT组(31人)，共171例;(2)观察ACE I/D多态在一个OSA典型家系中的分布。
结果：(1) ACE I/D等位基因的频率分布如下：中重度OSA合并HT组，I等位基因的频率显著高于其他各组(P＜0.001)；而正常对照组、HT组和轻度OSA合并HT组之间I等位基因频率分布没有显著性差别;(2) 在一个典型OSA家系中I等位基因呈高频率出现。
结论：ACE基因I等位基因与中重度OSA显著相关，遗传因素是影响中重度OSA合并HT发病的重要因素。
中图分类号：R544.1;Q47;Q756 文献标识码：A 文章编号：1006-2866(2000)06-0129-03
Comparison of ACE Gene Insertion/Deletion(I/D) Polymorphism in Patients with Different Degree of Obstructive Sleep Apnea and Hypertension
ZHANG Jian, YE Jue, PEI Wei-dong, et al
(Cardiovascular Institute & Fu Wai Heart Hospital, PUMC & CAMS Beijing 100037,China)
ABSTRACT Objective:To compare the polymorphism of angiotensin convert enzyme(ACE) gene insertion/deletion(I/D) in the patients with different degree ofobstructive sleep apnea(OSA).
Methods:Case-control design.(1)The subjects were divided into four groups depending on the severity of the OSA, normal control group(n=68), HT group(n=45), HT with mild OSA group(n=27), HT with moderate and severe OSA group(n=31),174 subjects in total;(2)Analyzing distribution of ACE gene I/D allele and genotypes in a OSA family.
Results: We found that the frequency of ACE gene I/D allele and genotypes were different in the four groups(P＜0.001). The frequency of I allele and II genotype is significantly higher in the HT with moderate and severe OSA group than that of the other groups(P＜0.001). There were no significant differences of the distribution of I allele and II genotype among the control group, the HT group and HT with mild OSA group;(3)The higher frequency of I allele and II genotype was observed in the OSA family also.
Conclusion:The frequency of ACE gene I allele and II genotype were significantly related to HT with OSA patients, and inherited factors may played an important role in the etiology of OSA.
Key Words:ACE gene I/D polymorphism; Obstructive sleep apnea; Hypertension; Inheritance
许多研究表明阻塞性睡眠呼吸暂停(Obstructive Sleep Apnea, OSA) 与高血压(HT)、脑卒中、心肌梗塞(MI)等心脑血管病密切相关，但机理未明；同时发现OSA患者肾素-血管紧张素系统(Renin Angiotensin System,RAS)活性降低［1］。OSA的家族倾向性表明，遗传因素在OSA发病中可能起着重要的作用［2］。血管紧张素(angiotensin converting enzyme, ACE)基因是RAS系统中一个重要的酶，本研究从ACE基因入手，探索HT合并OSA在分子水平上的遗传学特征。
对象与方法
1 研究对象：
1995年12月到1997年12月搜集北京地区研究对象174例，根据诊所血压(标准汞柱式血压计)、动态血压(ambulatory blood pressure monitor, ABP)、多导睡眠呼吸图(polysomnography, PSG) 监测结果，依次分为对照组、HT组、HT+轻度OSA组、HT+中重度OSA组。
2 入选标准：
原发性高血压：(1)收缩压≥140 mmHg和/或舒张压≥90 mmHg);(2)除外继发性高血压;(3)不伴有严重的心脑血管并发症。
呼吸暂停：睡眠呼吸紊乱指数(apnea and hypopnea index, AHI)=(呼吸暂停次数+低通气次数)/ 睡眠小时数 (即：睡眠过程中每小时呼吸暂停和低通气的发生次数)。非OSA：AHI＜5；轻度OSA：≤5,AHI≤20；中度OSA：AHI≤20～50；重度OSA：AHI≥50。
睡眠分期：依据脑电图(A2-C3, A1-C4)记录分析确定［3］。
3 PCR检测ACE基因I/D多态性：
采用酚-氯仿抽提法提取基因组DNA。应用PE9600型PCR仪扩增ACE基因第16内含子。反应条件：95℃变性5分钟，58.5℃退火1分20秒，72℃延伸1分20秒，循环35次。2%琼脂糖凝胶鉴定扩增产物［4］。
4 统计方法：
应用SPSS7.5统计软件进行统计学处理。组间等位基因频率和基因型频率的比较用χ2检验，计量资料用t检验进行分析，P值取0.05。
结果
1 研究对象的一般特征:
年龄、性别、体重指数(BMI)、AHI、睡眠分期和诊所血压。研究对象分为正常对照组(Ctrl.)68例、单纯高血压组(HT)45例、HT合并轻度OSA组(HT+轻度OSA)27例、HT合并中重度OSA组(HT+中重度OSA)34例。
四组间年龄、性别无差别，血脂、血糖、肌酐等亦未发现有统计学差别(表 1)，但BMI在四组间有显著差异(F=12.75, P＜0.001)。各组分别与对照组比结果如下：HT组t=2.45，P＞0.05；HT+轻度OSA组t=2.84，P＜0.05；HT+中重度OSA组t=4.85，P＜0.001。
四组间AHI有显著性差异，均值分别为：1.005±1.39，1.47±1.66,13.45±9.82，48.63±18.74； F=98.22, P＜0.001。HT+中重度OSA组患者的Ⅲ～Ⅳ期非快速动眼睡眠(NREM)和快速动眼睡眠(REM)时间占总睡眠时间的比率(为9.27%和13.56%)显著低于其他各组，相关分析表明，AHI与Ⅲ～Ⅳ期和REM期呈负相关(分别为：r=-0.355,P＜0.01和r=-0.412,P＜0.01)。
与对照组比较诊所血压，其他三组的收缩压(SBP)和舒张压(DBP)均显著增高，有统计学显著性意义(分别是F=42.16，P＜0.001和F=27.34，P＜0.001)。而各组心率无显著性差异(F=0.22，P＞0.05)。见表 2。
表 1 各组间临床化验资料对比 (±s)
Control(n=68例) HT
(n=45例) +轻度OSA
(n=27例) +中重度OSA
(n=31) TC(mg/dl) 169.9±48.9 190.4±20.8 192.9±38.9 173.6±58.8 TG(mg/dl) 139.1±101.3 178.0±104.5 169.0±86.4 146.5±77.6 HDLc(mg/dl) 38.41±10.74 38.64±9.63 39.13±9.34 34.15±10.70 Glu(mg/dl) 93.7±18.6 106.5±22.2 114.0±37.3 116.6±41.7 Cr(mg/dl) 0.91±0.25 1.01±0.22 0.93±0.27 1.62±0.51 BUN(mg/dl) 15.07±3.21 15.50±3.07 15.07±3.21 15.94±4.15
注：以上生化指标在各组之间比较没有统计学显著性差异
表 2 根据AHI分组后诊所血压和心率 (±s)
SBP DBP 心率(次/分) Control(68例) 118±10*** 78±8*** 72±8 HT(45例) 150±13 93±10 77±9 HT+轻度OSA(27例) 146±22 94±14 73±13 HT+中重度OSA(31例) 151±22 95±15 73±10***:P＜0.001 与各HT组比较 2 PCR扩增结果:ACE基因第16内含子上存在一段287个bp的缺失或插入(I/D)顺序。插入型(II型，490 bp)；缺失型(DD型，190 bp) ；缺失/插入杂合子型(I/D型，490 bp和190 bp)。各组间ACE基因I/D多态分布见表 3。
表 3 ACE 基因I/D 多态频率在各组之间的分布
基因型频率 等位基因频率 D/D D/I I/I D I 对照组(n=68) 18(0.26) 31(0.46) 19(0.28) 67(0.49) 69(0.51) HT(n=45) 10(0.22) 20(0.44) 15(0.33) 40(0.44) 50(0.46) +轻OSA(n=27) 6(0.22) 11(0.41) 10(0.37) 23(0.43) 31(0.57) +中重OSA(n=34) 5(0.15) 9(0.26) 20(0.59) 19(0.28) 49(0.72)χ2=9.62，P=0.02,χ2=8.55，P=0.03,非II型比II型
4 ACE 基因I/D多态频率在一OSA家系中的分布
表 4 ACE基因型在一个OSA家系中的分布情况
注：血亲中的四个患者均是中重度OSA合并HT；□:为鼾症患者
讨论
本研究发现ACE I/D多态改变如下：(1)HT合并中重度OSA组I等位基因和II基因型频率与其他各组相比显著增加，有统计学意义；(2)HT合并轻度OSA、HT组和对照组之间没有显著性差异，然而，轻度OSA者I等位基因频率也有增加的趋势；(3)家系研究表明，I等位基因和II基因型高频率出现。这些结果表明ACE基因I等位基因和II基因型频率增加是HT合并OSA发生发展过程中的一个重要遗传因素。流行病学研究显示：(1)OSA是心脑血管疾病的危险因素，与HT密切相关，50%～90%的OSA患者有HT，而30%～50%的HT患者有OSA，但是HT与OSA之间的关系至今尚无满意的解释［1］。ACE是RAS中的一个重要限速酶，可使无活性的血管紧张素I (Ang Ⅰ)在ACE 的作用下生成有活性的AngⅡ。ACE血浆浓度主要受到ACE基因影响， DD 型最高，DI型次之，II型最低，D等位基因在ACE基因表达调控中起活化作用，而I等位基因则起抑制作用［5,6］；(3)ACE基因多态与HT相关的研究结论不一。国外Staessen等［7］ 汇萃分析 (meta-analysis)显示ACE I/D多态性与高血压之间无有意义的相关。而国内研究表明ACE基因D等位基因增加与HT发病相关［8,9,10］；(4)目前国外尚未见OSA与ACE基因多态性的研究报道。国内肖毅等［11］研究表明OSA与ACE I等位基因频率增加呈正相关，与本研究结果相似［12］。
国外研究发现OSA患者RAS抑制，血浆肾素、血管紧张素和醛固酮水平均降低，认为是针对睡眠呼吸暂停过程中胸内压大幅度变化造成假性高血容量的适应性反应［1］。然而，根据对ACE基因的相关研究结果，可以认为HT合并OSA患者RAS抑制不能简单的归咎于生理适应性反应，而其内在的遗传背景可能起着更为重要的作用。
总之，RAS是OSA合并HT发病中的重要环节之一。HT合并OSA可能是一种特殊的综合征，RAS在HT合并OSA中的作用还有待于进一步的深入研究。
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收稿日期：1999-09-20
（来源：大中华健康网）