冠心病与血浆血栓调节蛋白基因启动子甲基化关系的初步研究

背景:血栓调节蛋白(thrombomodulin,TM)是近年来新发现的存在于血管内皮细胞表面的糖蛋白,作为凝血酶的受体,它参与蛋白C(PC)的活化,在抗凝过程中发挥重要作用,此外,它还能降解纤溶酶原激活物抑制物(PAI),促进纤溶。内皮功能受损是动脉粥样硬化的始动因素,内皮细胞的抗凝功能改变可导致抗凝/纤溶平衡失调。TM通过结合凝血酶,可以对抗由其损伤内皮引起的促动脉粥样硬化(AS)作用。因此,作为内皮细胞的保护因子之一,且具有抗血栓形成功能的TM在AS中的作用令人关注。研究发现,冠状动脉粥样硬化患者血浆中TM浓度显著高于对照组,表明TM的表达调控在其参与动脉粥样硬化病理生理作用的机制中有重要意义。 近年来,AS的表遗传学研究逐渐成为热点,甲基化作为一种主要的表遗传学修饰,是最常见的复制后及转录前修饰方式之一,在基因表达调控、发育调节、基因组印迹等方面发挥重要作用。许多研究证明,动脉粥样硬化与特异基因的异常甲基化有关,与动脉粥样硬化密切相关的TM基因其启动子区甲基化程度在病理情况下显著升高。因此对体内TM基因启动子区甲基化状态在冠状动脉粥样硬化性心脏病中的研究及对其表达调控机理的探讨,将有助于进一步探讨动脉粥样硬化的发病机理,从而为冠心病的预防和治疗提供理论依据。 目的:(1)检测冠心病患者血浆TM基因启动子区甲基化状态并与正常人对比,观察人TM基因启动子区甲基化状态是否与动脉粥样硬化的发生相关;(2)检测研究对象的血浆TM浓度,通过观察血浆TM浓度与人TM基因启动子区甲基化状态的关系,探讨TM基因表达的调控机理。(3)通过观察血浆TM浓度与冠心病发生的关系,进一步推测TM基因参与动脉粥样硬化发生的机理。 方法:(1)随机选取90例经冠状动脉造影(CAG)证实狭窄或有粥样斑块的患者,和75例经CAG证实无狭窄的对照组,采用甲基化特异性PCR(MS-PCR)检测两组血浆TM基因启动子区甲基化状况。(2)ELISA法检测两组血浆TM浓度,结果进行统计学分析。 结果:(1)MS-PCR检测发现,冠心病患者90例,甲基化检出率为41%(37/90);对照组60例,甲基化检出率20%(17/75),冠心病组TM基因启动子甲基化检出率显著高于对照组(P<0.05)。(2)性别与TM基因启动子区甲基化状态关系分析:冠心病组男性患者76例,甲基化检出率为43%(33/76),对照组男性患者43例,甲基化检出率为19%(8/43),两者比较冠心病组男性患者甲基化检出率明显高于对照组(P<0.05);冠心病组女性患者14例,甲基化检出率为29%(4/14),对照组女性患者32例,甲基化检出率为22%(7/32),两者比较无统计学差异(P>0.05)。(3)动脉粥样硬化不同血管病变程度与TM基因启动子区甲基化状态关系分析:1支血管病变组甲基化检出率为44%(11/25),2支血管病变组检出率为39%(9/23),3支血管病变组甲基化检出率为40%(17/42),3组比较差异无统计学意义(P>0.05)。因此,TM基因启动子区甲基化状态与血管病变程度无关。(4)按年龄将所有对象分为4组,49岁以下组31例,甲基化检出率19.35%;50～59岁组48例,甲基化检出率29.17%;60～69岁51例,甲基化检出率33.33%;70岁以上组35例,甲基化检出率42.86%。随年龄的增加,TM基因启动子区甲基化检出率有上升的趋势,但4组比较差异无统计学意义(P>0.05)。(5)冠心病组血浆TM浓度为(0.70±0.24)ng/ml,对照组为(0.52±0.18)ng/ml,冠心病组高于对照组,两者比较差异有统计学意义(P<0.05)。(6)性别与血浆TM浓度关系的分析:冠心病组男性患者35例,血浆平均TM浓度为7.0±2.4ng/ml,对照组男性26例,血浆平均TM浓度为5.2±1.8ng/ml,两者比较差异有统计学意义,冠心病组男性血浆平均TM浓度显著高于对照组(P<0.05);冠心病组女性患者6例,血浆平均TM浓度为6.1±2.4ng/ml,对照组女性15例,血浆平均TM浓度为5.6±2.2ng/ml,两者比较差异无统计学意义(P>0.05)。 结论:(1)165例研究对象中,冠心病组的TM基因启动子区甲基化检出率明显高于对照组,由此推测外周血TM基因启动子区的高甲基化状态,与冠心病的发生密切相关。它抑制或下调TM的表达,使其失去对抗由其损伤内皮引起的促动脉粥样硬化(AS)作用,产生促动脉粥样硬化作用。(2)冠心病组男性TM基因启动子区甲基化检出率显著高于对照组,而女性未发现此现象,提示外周血TM基因高甲基化状态在男性易患AS中发挥重要作用,其机制可能与雄性激素相关,但需进一步研究证实。(3)90例冠心病患者中,未观察到TM基因启动子区的甲基化状态随病变程度的增加有增高的趋势,这提示外周血TM基因的高甲基化状态参与启动动脉粥样硬化,之后TM甲基化呈维持状态。(4)冠心病组血浆TM浓度显著高于对照组,提示血细胞生成的TM不是血浆中TM的主要来源,冠心病内皮功能不全导致的TM血浆浓度的升高远大于由血细胞TM基因启动子区甲基化导致的TM合成减少所致血浆TM浓度的下降。(5)冠心病组男性血浆TM浓度显著高于对照组,女性则未观察到此现象,提示TM在男性易患AS中发挥重要作用,但具体机制还需进一步研究。