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动脉粥样硬化是一种炎症性疾病，个体及环境因素等综合作用导致其发生和发展。动脉粥样硬化的细胞因子如白细胞介素(IL)-1家族参与了动脉粥样硬化的形成过程[1-3]。IL-1RN和IL-1β基因多态性被认为是动脉粥样硬化斑块形成的影响因素之一。研究[4-5]显示，IL-1家族数目可变串联重复序列(variable number of tandem repeats，VNTR)和单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms，SNPs)基因多态性与冠心病密切相关。同时，研究[6]发现，幽门螺旋杆菌(HP)感染不仅与消化性溃疡相关，也与动脉粥样硬化相关。我们以踝臂指数(ABI)作为动脉粥样硬化的标志参数，探讨动脉粥样硬化的发生、发展过程中IL-1β-511和IL-1RN VNTR基因多态性与HP感染是否存在协同作用。现作报道。
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选取2012-2014年上海地区进行例行身体健康检查的40~60岁成年人227名。所有受试者均为生活在中国南方的汉族人。排除患有心律失常者(偶发早搏、轻度窦性心动过缓过速窦性心律不齐除外)。
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采用横断面调查方法，进行问卷调查、血生化指标检测、基因检测及踝臂指数检测。
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收集受试者年龄、性别、家族史、吸烟史、高血压病史、糖尿病病史及高脂血症病史等一般资料。
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受试者取仰卧位，静卧10 min后以血压计袖带绑臂部和大腿部，8 MHz超声探头检测双侧臂部和踝部动脉压。ABI=踝部血压/臂部血压高值(左或右)。根据检测结果分为：正常组，ABI 1.0~1.30；轻度低于正常值组(轻度低组)，ABI 0.9~0.99；低于正常值组(较低组)，ABI < 0.9[7-8]。
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采用基因荧光标记的单碱基小测序(SNP)和短串联重复序列(STR)检测技术检查IL-1β-511和IL-1 RN VNTR基因多态性。磁珠法从受试者血中提出DNA样本，通过TaqMan探针标记等位基因，实时定量PCR扩增。整个反应体系为10 μL，1 μL样本DNA，5 μL TaqMan通用聚合酶链反应试剂，0.45 μL 40*基因检查试剂，3.75 μL dH2O。IL-1β-511循环95 ℃预热2 min，循环40次，即94 ℃ 90 s，56 ℃ 90 s，65 ℃ 10 min。IL-1RN VNTR 95 ℃预热2 min，循环40次，即94℃ 90 s，62 ℃ 90 s，65 ℃ 10 min。
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采用ELISA法检测受试者血清HP、CagA、VacA IgG抗体。试剂购自上海晶莹生物技术有限公司。结果以≥10 U/mL为阳性，HP阳性受试者检测CagA、VacA IgG抗体。
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采用t检验、χ2检验和Fisher′s确切概率法及多因素logistic回归分析。
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HP阳性组年龄、男性比例、体质量、体质量指数(BMI)均大于阴性组(P < 0.05~P < 0.01)，高密度脂蛋白(HDL)和总胆固醇(TC)水平均低于阴性组(P < 0.05和P < 0.01)，2组身高、高血压、吸烟行为、低密度脂蛋白(LDL)差异均无统计学意义(P > 0.05)(见表 1)。
分组 n 年龄/岁 男 女 身高/cm 体质量/kg BMI/
(kg/m2)高血压 吸烟 HDL/
(mg/dL)LDL/
(mg/dL)TC/(mg/dL) 是 否 HP阴性组 97 50.8±12.1 52 45 168.3±9.8 65.5±10.4 25.1±4.0 39 28 69 50.8±10.1 146.0±29.8 211.2±51.3 HP阳性组 129 54.8±14.6 93 36 169.2±7.0 70.8±9.0 29.1±5.1 65 40 89 47.3±11.4 138.2±40.3 192.0±42.6 t — 2.19 8.23* 0.77 4.1 6.61 2.31* 1.03* 2.4 1.67 2.99 P — < 0.05 < 0.01 > 0.05 < 0.01 < 0.01 > 0.05 > 0.05 < 0.05 > 0.05 < 0.01 *示χ2值 表 1 HP阴性和阳性受试者基本情况比较(x ±s)
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HP阴性受试者ABI处于正常值范围的比例高于HP阳性、CagA阳性、VagA阳性组(P < 0.01)，HP阳性、CagA阳性、VagA阳性3组ABI处于正常值范围的比例差异无统计学意义(P > 0.05)(见表 3)。
分组 n ABI χ2 P 正常 轻度低 较低 HP阳性组 129 90(69.8) 35(27.1) 4(3.1) 16.15 < 0.01 HP阴性组
CagA阳性组97
11987(89.7)
84(71.4)10(10.3)
31(26.1)0(0.0)
4(3.3)VagA阳性组 112 74(66.1) 34(30.3) 4(3.6) 表 2 HP阳性和阴性受试者的ABI分布情况[n；百分率(%)]
基因型 n ABI χ2 P 正常 轻度低 较低 CC 37(15.6) 29(78.4) 7(18.9) 1(2.7) 3.05 > 0.05 CT 147(62.0) 112(76.2) 31(21.8) 3(2.0) TT 53(22.4) 46(86.8) 7(13.2) 0(0.0) 表 3 IL-1β-511基因多态性与ABI分布[n；构成比(%)]
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IL-1β-511基因型分布频率分别为TT 22.4%、CC 15.6%和CT 62.0%，各基因型ABI分布情况差异无统计学意义(P > 0.05)(见表 3)。IL1-RN VNTR等位基因频率分布情况为等位基因频率重复4次(IL-1RN*1)85.5%、2次(IL-1RN*2)29.2%，少数为IL-1RN*3，符合Hardy-Weinberg平衡分布，各基因型ABI分布情况差异无统计学意义(P > 0.05)(见表 4)。
IL-1RN
等位基因n ABI χ2 P 正常 轻度低 较低 IL-1RN*1 194(85.5) 155(79.9) 36(18.6) 3(1.5) 2.83 > 0.05 IL-1RN*2 21 (9.2) 14(66.7) 6(28.4) 1(4.8) IL-1RN*3 13(5.7) 10(76.9) 3(23.0) 0(0.0) 表 4 IL-1 RN VNTR基因多态性与ABI分布[n；构成比(%)]
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校正年龄、性别、吸烟行为和BMI、血脂、IL-1基因影响后，多因素logistic回归分析结果显示，HP感染与ABI间无明显相关性(P>0.05)，CagA阳性是低ABI值的危险因素(P < 0.01)(见表 5)。
ABI 变量 B SE Wald Exp(B) 95%CI P < 0.9 HP阳性 -0.636 1.210 0.276 0.899 0.838~1.535 > 0.05 < 0.9 CagA阳性 7.103 1.083 2.325 2.704 1.562~3.981 < 0.01 < 0.9 VacA阳性 -8.713 1.432 4.21 1.761 0.912~3.328 > 0.05 表 5 低ABI、IL-1基因多态性与HP感染的相关性分析
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异常的ABI不仅是外周动脉疾病有价值的诊断指标，也是广泛动脉粥样硬化的预测指标[9]。研究[10-12]证实，ABI与冠状动脉疾病的严重程度相关。环境因素与基因因素都参与了动脉粥样硬化的发生、发展，环境因素如致炎因子作用于血管内皮细胞，最终导致血管斑块的形成。HP感染通过免疫反应增加人体内的致炎因子[13]。中国人群HP的感染率较高，因此本研究通过大样本研究探讨HP感染与动脉粥样硬化的关系。有研究[14]显示冠心病病人与正常人群的HP血清阳性率相似，但另一些研究[15-16]显示冠心病病人的HP血清阳性率明显高于正常对照组。本研究结果显示，HP感染，尤其是CagA抗体阳性与低ABI相关，提示更严重的动脉粥样硬化程度。CagA是HP的Cag致病岛上CagA基因的编码产物，是HP感染导致宿主产生炎性反应的重要效应蛋白。HP感染后将CagA注入宿主细胞内并发生磷酸化，导致细胞内信号传导改变等一系列的反应[17]。
环境因素通常通过基因因素起作用。我们的研究旨在明确HP感染是否通过内源性IL-1基因多态性起作用。IL-1通过刺激血管平滑肌，在动脉粥样硬化的形成中起重要作用。研究[18]显示，在动脉粥样斑块中检测到了更多的IL-1β mRNA。VNTR基因有三个潜在的蛋白结合位点，该位点的重复次数可影响基因转录蛋白的合成。与转染IL-1RN*1基因的细胞相比，转染IL-1RN*2基因的细胞产生的IL-1Ra更少[19]。研究[20]显示，IL-1RN*2等位基因在糖尿病病人中明显与冠状动脉粥样硬化性心脏病发生率相关。此外，基因型分布分析显示，IL-1RN 2纯合子基因携带情况在单一血管病病人与正常对照组间明显不同，携带纯合子IL-1RN 2更易患单一血管疾病。有研究显示，在中国人群中，IL-1β-511 1/1 (C/C)与冠心病的严重程度相关[21-22]。本研究结果显示，IL-1RN*1基因型是受试人群的主要基因型，然而在受试者中，我们没能发现IL-1β-511或IL-1RNTR基因多态性与动脉粥样硬化的风险存在显著相关性。
尽管不同地区的不同研究有关IL-1基因多态性与动脉硬化疾病的关系得出的结论不同，但这些不同的结论也许提示了不同的种族背景和不同的地理位置也在IL-1基因多态与动脉硬化的发生发展的关系过程中发挥了作用。尽管目前没有依据显示IL-1家族基因多态性与动脉粥样硬化风险的直接关系，IL-1基因多态性仍然可能影响动脉粥样硬化的严重程度或粥样斑块形成及发展的易感性，在进一步进行IL-1基因多态性与动脉粥样硬化疾病的关系研究时，应将相关环境因素纳入其中。
白细胞介素-1基因多态性及幽门螺旋杆菌感染与健康中年人群动脉粥样硬化程度的相关性
The relationship between the interleukin-1 gene polymorphism and Helicobacter pylori infection, and atherosclerosis in healthy middle-aged population
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摘要:
目的探讨白细胞介素（IL）-1基因IL-1β-511、IL-1 RN VNTR位点多态性在幽门螺旋杆菌（HP）感染加重健康中年人群动脉粥样硬化程度中的作用。 方法以聚合酶链反应限制性片段长度多态性分析法检测227名健康中年人IL-1β-511、IL-1 RN VNTR位点多态性，ELISA法检测HP IgG及CagA、VacA抗体，通过臂踝指数（ABI）评估受试者动脉粥样硬化程度。 结果IL-1β-511多态性分别为CT（64.8%）、TT（22.3%），IL-1RN VNTR片段倍数多态性分别为IL-1RN*1（68.7%）、2倍重复（IL-1RN*2）（29.2%）。不同IL-1基因多态性受试者的ABI差异无统计学意义（P>0.05）。HP阳性受试者ABI明显低于阴性者（P < 0.01）。校正年龄、性别、高血压、糖尿病、抽烟状态、BMI、高脂血症及IL-1基因多态性后，ABI在HP阴性组及阳性组间差异无统计学意义（P>0.05），HP CagA抗体阳性是低ABI的危险因素（P < 0.01）。 结论HP感染，尤其是CagA抗体阳性HP感染，可能是中国南方汉族中年人群动脉粥样硬化的一个危险因素，与2种IL-1基因位点多态性无明显相关性。 -
关键词:
- 动脉粥样硬化 /
- 白细胞介素-1β-511 /
- 白细胞介素-1 RN VNTR /
- 幽门螺旋杆菌 /
- 踝臂指数
Abstract:ObjectiveTo investigate the effects of the gene polymorphism of IL-1-511 or IL-1RN VNTR on atherosclerosis in Helicobacter pylori (HP) infection aggravation healthy middle-aged people. MethodsThe genotypes loci polymorphism of IL-1 511 or IL-1RN VNTR in 227 healthy middle-aged people were determined using polymerase chain reaction(PCR)-restriction digestion analysis.The HP IgG, and CagA and VacA antibody were detected using ELISA, and the degree of atherosclerosis was assessed using the ankle-brachial index(ABI). ResultsThe main polymorphism of IL-1β-511 were CT(64.8%) and TT(22.3%), respectively.The allele frequency of four-repeat(IL-1RN*1) was 68.7%, and two repeat(IL-1RN*2) alleles was 29.2% in IL-1RN VNTR.The difference of ABI in subjects with different Il-1 gene polymorphisms was not statistically significant(P>0.05).The ABI in positive HP subjects was significantly lower than that in negative HP subjects(P < 0.01).After adjusting the age, sex, hypertension, diabetes, smoking status, BMI, triglyceride and interleukin-1 Gene polymorphism, the difference of the ABI between positive and negative HP subjects was not statistically significant(P>0.05), and the positive HP CagA antibody was a low risk factor of ABI(P < 0.01). ConclusionsThe HP infection, especially CagA antibody-positive HP infection, may be a risk factor of atherosclerosis in the middle-aged Han population in southern China, and there is no significant correlation between it and polymorphisms of two IL-1 gene sites. -
Key words:
- atherosclerosis /
- interleukin 1 IL-1β-511 /
- IL-1 RN VNTR /
- Helicobacter pylori /
- ankle-brachial index
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表 1 HP阴性和阳性受试者基本情况比较(x ±s)
分组 n 年龄/岁 男 女 身高/cm 体质量/kg BMI/
(kg/m2)高血压 吸烟 HDL/
(mg/dL)LDL/
(mg/dL)TC/(mg/dL) 是 否 HP阴性组 97 50.8±12.1 52 45 168.3±9.8 65.5±10.4 25.1±4.0 39 28 69 50.8±10.1 146.0±29.8 211.2±51.3 HP阳性组 129 54.8±14.6 93 36 169.2±7.0 70.8±9.0 29.1±5.1 65 40 89 47.3±11.4 138.2±40.3 192.0±42.6 t — 2.19 8.23* 0.77 4.1 6.61 2.31* 1.03* 2.4 1.67 2.99 P — < 0.05 < 0.01 > 0.05 < 0.01 < 0.01 > 0.05 > 0.05 < 0.05 > 0.05 < 0.01 *示χ2值 
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表 2 HP阳性和阴性受试者的ABI分布情况[n；百分率(%)]
分组 n ABI χ2 P 正常 轻度低 较低 HP阳性组 129 90(69.8) 35(27.1) 4(3.1) 16.15 < 0.01 HP阴性组
CagA阳性组97
11987(89.7)
84(71.4)10(10.3)
31(26.1)0(0.0)
4(3.3)VagA阳性组 112 74(66.1) 34(30.3) 4(3.6)
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表 3 IL-1β-511基因多态性与ABI分布[n；构成比(%)]
基因型 n ABI χ2 P 正常 轻度低 较低 CC 37(15.6) 29(78.4) 7(18.9) 1(2.7) 3.05 > 0.05 CT 147(62.0) 112(76.2) 31(21.8) 3(2.0) TT 53(22.4) 46(86.8) 7(13.2) 0(0.0)
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表 4 IL-1 RN VNTR基因多态性与ABI分布[n；构成比(%)]
IL-1RN
等位基因n ABI χ2 P 正常 轻度低 较低 IL-1RN*1 194(85.5) 155(79.9) 36(18.6) 3(1.5) 2.83 > 0.05 IL-1RN*2 21 (9.2) 14(66.7) 6(28.4) 1(4.8) IL-1RN*3 13(5.7) 10(76.9) 3(23.0) 0(0.0)
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表 5 低ABI、IL-1基因多态性与HP感染的相关性分析
ABI 变量 B SE Wald Exp(B) 95%CI P < 0.9 HP阳性 -0.636 1.210 0.276 0.899 0.838~1.535 > 0.05 < 0.9 CagA阳性 7.103 1.083 2.325 2.704 1.562~3.981 < 0.01 < 0.9 VacA阳性 -8.713 1.432 4.21 1.761 0.912~3.328 > 0.05
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