MTHFR基因多态性及其他相关因素与Hhcy的相关性研究

Research on the Correlation between MTHFR Gene Polymorphism and Other Related Factors with Hhcy

摘要: 目的：探讨亚甲基四氢叶酸还原酶(5, 10-methylenetetrahydrofolate reductase, MTHFR)基因多态性及其他相关因素与高同型半胱氨酸血症(hyper homocysteinermia, Hhcy)的相关性，为Hhcy防治提供数据支撑。方法：2017年11月至2019年10月，纳入北华大学附属医院神经内科就诊患者300例作为研究对象。以血浆同型半胱氨酸(homocysteinermia, Hcy)浓度15.4 umol/L为限定值，将患者分组为Hcy正常组(<15.4 umol/L，135例)与Hhcy组(≥15.4 umol/L，165例)。收集患者一般资料、既往病史，并记录其血清中FPG、TG、TC、HDL-C、LDL-C水平以及MTHFR基因型。数据处理采用SPSS 22.0软件。运用t检验、χ²检验及Logistic回归方法进行统计学分析，认定P < 0.05存在统计学差异。结果：1. 单因素分析显示：男性(P < 0.001)、年龄(P < 0.001)、高血压(P = 0.022)、糖尿病(P = 0.006)、HDL (P = 0.019)、FBG (P = 0.041)、MTHFR基因型(P < 0.001)在两组间存在统计学差异。Hhcy组中吸烟(P = 0.051)、饮酒(P = 0.359)、冠心病(P = 0.636)、TG (P = 0.395)、TC (P = 0.210)、LDL (P = 0.713)比例与Hcy正常组无明显差异。2. 多因素分析显示：性别、年龄、高血压、糖尿病以及MTHFR基因TT型与Hhcy发生存在相关性(P < 0.05)。其中年龄 ≥ 60岁、合并高血压病史、MTHFR基因TT型是Hhcy的危险因素(OR > 1)，女性以及合并糖尿病是Hhcy发生的保护性因素(OR < 1)。结论：高龄(≥60岁)、合并高血压病史或MTHFR基因TT型是Hhcy的危险因素。

Abstract: Objective: To investigate the correlation between MTHFR gene polymorphisms and other related factors and hyperhomocysteinemia (Hhcy), and to provide data support for the prevention and treatment of Hhcy. Methods: From November 2017 to October 2019, 300 patients admitted to the Neurology Department of the Affiliated Hospital of North China University were included as research subjects. The patients were divided into two groups according to the limit value of homocysteine (Hcy) in plasma (15.4 umol/L), with 135 cases in the normal Hcy group (<15.4 umol/L) and 165 cases in the Hhcy group (≥15.4 umol/L). The general information, past medical history, and serum levels of FPG, TG, TC, HDL-C, and LDL-C were collected, and the MTHFR gene type was recorded. Data processing was performed using SPSS 22.0 software. The t-test, χ² test, and Logistic regression method were used for statistical analysis, with a P value of<0.05 considered to indicate a statistically significant difference. Results 1. Univariate analysis showed that there were statistically significant differences between the two groups in gender (P < 0.001), age (P < 0.001), hypertension (P = 0.022), diabetes (P = 0.006), HDL (P = 0.019), FPG (P = 0.041), and MTHFR gene type (P < 0.001). The proportions of smoking (P = 0.051), alcohol consumption (P = 0.359), coronary heart disease (P = 0.636), TG (P = 0.395), TC (P = 0.210), LDL (P = 0.713) in the Hhcy group were not significantly different from those in the Hcy normal group. 2. Multivariate analysis showed that gender, age, hypertension, diabetes, and MTHFR gene TT type were associated with the occurrence of Hhcy (P < 0.05). Among them, age ≥ 60 years, hypertension history, and MTHFR gene TT type were risk factors for Hhcy (OR > 1), while female gender and diabetes were protective factors for Hhcy (OR < 1). Conclusion: Advanced age (≥60 years) and a history of hypertension or the TT genotype of the MTHFR gene are risk factors for Hhcy.

1. 引言

近期发布的一项荟萃分析中，涵盖了10项全基因组关联研究，涉及270万个单核苷酸多态性位点，亚甲基四氢叶酸还原酶(5,10-methylenetetrahydrofolate reductase, MTHFR)基因主要的突变有C677T、A1298C等[1]。MTHFR基因的C677T基因位点是一个关键的单核苷酸多态性位点(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)，该位点涵盖三种基因型：CT型(杂合突变型)、CC型(野生型)和TT型(纯合突变型) [2]。有调查表明，高同型半胱氨酸血症(hyper homocysteinermia, HHcy)血症的发生与MTHFR基因型中C677T基因C→T突变密切相关，该突变可以降低MTHFR活性，导致叶酸代谢过程障碍和Hcy水平增加[3]。MTHFR活性的研究发现，MTHFR C677T位点上CT型和TT型的患者MTHFR活性是CC型的65%和30%，MTHFR活性下降主要由C→T突变引起，5-甲基四氢叶酸合成受到抑制，进而影响了Hcy的再甲基化，引发高Hcy血症[4]。目前，关于MTHFR基因多态性是否是Hhcy的独立危险因素，是目前国内外研究的热点，本文将重点讨论MTHFR基因多态性与Hhcy水平的相关性。

2. 资料与方法

2.1. 基础资料

自2017年11月至2019年10月，纳入北华大学附属医院神经内科就诊患者300例作为研究对象。以血浆同型半胱氨酸(homocysteinermia, Hcy)浓度15.4umol/L为限定值，将患者分组为Hcy正常组(<15.4 umol/L，135例)与Hhcy组(≥15.4 umol/L，165例)。收集患者一般资料，既往史，血清Hcy、HDL-C、LDL-C、TG、TC、FPG以及MTHFR (C677T)基因表型。纳入标准为年龄18~80岁、采集资料完整并同意进入研究者，剔除合并严重肝脏、肾脏、血液系统等重大疾病者、资料缺失或否定参加研究者。

2.2. 方法

患者入院次日清晨，空腹采血，用酶循环法检测Hcy，用直接法进行LDL-C及HDL-C的测定，甘油磷酸氧化酶法测定TG，氧化酶法测定TC，甘油磷酸氧化酶法测定TG，己糖激酶法测定FPG以及Rcr方法测定MTHFR (C677T)基因表型。

2.3. 统计学处理

数据处理采用SPSS 22.0软件。当计量资料服从正态分布时，以均数 ± 标准差的形式呈现。采用独立样本t检验评估两组之间的计量资料。计数资料的比较则运用了χ²检验方法。采用Logistic回归方法进行多因素分析，确认P < 0.05存在统计学意义。

3. 结果

3.1. 各危险因素与Hhcy的相关性

两组资料对比分析，Hhcy组中男性、年龄、高血压病史、糖尿病病史、血清HDL、血清FBG及MTHFR基因突变比例均高于Hcy正常组，两组间存在统计学差异，P < 0.05。饮酒史、吸烟史，冠心病病史，TG，TC以及LDL在两组之间差异无统计学意义，P > 0.05，见表1。

Table 1. Correlation between risk factors and Hhcy

表1. 各危险因素与Hhcy的相关性分析

分组	Hcy正常组(n = 135)	Hhcy组(n = 165)	t/χ^2	P
男性	69 (51.1)	126 (76.4)	20.813	<0.001^*
年龄	57.02 ± 9.69	65.82 ± 9.94	−5.608	<0.001^*
吸烟	44 (32.6)	72 (43.6)	3.819	0.051
饮酒	36 (26.7)	52 (31.5)	0.842	0.359
高血压病史	76 (56.3)	114 (69.1)	5.234	0.022^*
冠心病病史	41 (30.4)	46 (27.9)	0.224	0.636
糖尿病病史	38 (28.1)	25 (15.2)	7.560	0.006^*
TG	1.75 ± 0.99	1.86 ± 1.26	−0.851	0.395
TC	4.80 ± 0.97	4.66 ± 1.00	1.255	0.210
HDL	1.26 ± 0.31	1.18 ± 0.27	2.362	0.019^*
LDL	2.97 ± 0.81	2.93 ± 0.79	0.368	0.713
FBG	6.57 ± 2.79	5.98 ± 2.14	2.057	0.041^*
MTHFR(C677T)基因型			22.726	<0.001^*
CC	33 (24.4)	25 (15.2)
CT	66 (48.9)	51 (30.9)
TT	36 (26.7)	89 (53.9)

注：P > 0.05，^*P < 0.05。

3.2. Hhcy相关危险因素的回归分析

纳入表1中已暴露危险因素进入Logistic多因素回归分析，变量包括性别、年龄、高血压病史、糖尿病病史、HDL、FBG以及MTHFR基因型，结果显示，性别、年龄、高血压、糖尿病以及MTHFR基因TT型与Hhcy发生存在相关性(P < 0.05)。

其中年龄 ≥ 60岁，合并高血压病史，MTHFR基因TT型是Hhcy的危险因素(OR > 1)，女性以及合并糖尿病是Hhcy发生的保护性因素(OR < 1)，见表2。

Table 2. Multivariate regression of the Hhcy factor

表2. Hhcy暴露因素的多因素回归分析

已暴露危险因素	β	S.E.	Wald	P	OR	95%CI
						Lower	Upper
女性	−1.344	0.326	17.011	<0.001^*	0.261	0.138	0.494
年龄 ≥ 60岁	0.912	0.289	9.952	0.002^*	2.490	1.413	4.389
高血压病史	0.759	0.282	7.260	0.007^*	2.137	1.230	3.711
糖尿病病史	−0.811	0.409	3.941	0.047^*	0.444	0.199	0.990
HDL	0.331	0.274	1.453	0.228	1.392	0.813	2.383
空腹血糖	0.479	0.368	1.689	0.194	0.620	0.301	1.275
基因型(以CC为参照)
CT	0.153	0.362	0.178	0.673	1.165	0.573	2.366
TT	1.666	0.384	18.818	<0.001^*	5.289	2.492	11.225

注：P > 0.05，^*P < 0.05。

4. 讨论

位于1号染色体短臂末端1P36.3位置上的MTHFR基因是人体中的一种黄素蛋白，全长为2220个碱基对。由10个内含子和11个外显子构成[5]。MTHFR C677T位点单核苷酸突变包括三个基因型：677CC、677CT和677TT，相对于677CC型，677TT在37℃条件下活性下降50%~60%，从而引起体内Hcy水平上升[6] [7]。与其他位点相比，C677T在世界范围内展现出最高的突变率。Hcy代谢紊乱可能导致血浆Hcy水平升高，当空腹血浆Hcy水平大于15 μmol∙L⁻¹时可导致HHcy [8]。遗传、饮食、药物和疾病等众多因素都会对Hcy的水平产生影响，而MTHFR C677T基因多态性扮演重要角色[9]。Hcy机体代谢中发挥关键作用的一种酶是MTHFR，MTHFR的活性以及热稳定性下降受C677T基因突变的影响。引发Hcy代谢异常而致使患高Hcy血症的风险升高[10]。本研究旨在探讨MTHFR基因多态性与Hhcy的关系。

本研究结果显示，Hhcy组中男性、年龄、高血压、糖尿病、血清HDL、血清FBG及MTHFR基因突变比例明显高于Hcy正常组，两组间存在统计学差异，P < 0.05。其中性别、年龄、高血压、糖尿病、HDL、FBG、MTHFR基因型与Hhcy有关。多因素Logistic回归分析显示，性别、年龄、高血压、糖尿病、MTHFR TT型和Hhcy相关(P < 0.05)，其中年龄 ≥ 60岁，合并高血压病史，MTHFR基因TT型是Hhcy的危险因素(OR > 1)，女性以及合并糖尿病是Hhcy发生的保护性因素(OR < 1)。老年组罹患Hhcy的风险相对于年龄60岁以下的患者，增加了1.951倍(P = 0.002)，这一发现进一步印证了年龄是Hhcy发生的一个重要危险因素(OR > 1，且OR值不包括1)。此观点与O'Leary的研究结果相符。根据O’Leary [11]研究显示随年龄的增长，其罹患Hhcy的风险亦呈现上升趋势。在高血压病人中，Hhcy明显高于非高血压病人，是其的2.137倍(P = 0.007)，在此基础上，进一步表明高血压与Hhcy有关。这一结果与国内学者朱春红的结论相符合。朱春红[12]等人发现，把高血压进行分级后，无论是高血压病I级、II级还是III级，其血浆Hcy水平均明显升高且高于对照组，表明高血压与Hhcy有关。TT型携带者罹患Hhcy的风险比MTHFR CC型者高出5.289倍(P < 0.001)，故MTHFR基因型可能是TT型Hhcy的一个危险因素(OR = 5.289，且OR值不包括1)。这与Mejia的研究结果相吻合，Mejia的研究指出，TT型个体的Hcy水平相较于CC型和CT型均有所升高[13]。女性Hhcy的发病风险明显低于男性，其发生Hhcy的风险只有男性的0.261倍(P < 0.001)。这和金恩的研究是一致的，他提到，男性的血液中Hcy水平比女性高，而且相比于女性，男性更容易发生Hhcy。因此，女性是Hhcy发生的保护性因素[14]。患糖尿病的患者检出Hhcy的风险是未患糖尿病的患者的0.444倍(P = 0.047)。统计验证呈边缘显著性。罗丹等研究表明，胰岛素通过影响Hcy转硫基中的关键酶即CBS的活性，影响Hcy的代谢，胰岛素不足时，Hcy过度蓄积在血液中，形成Hhcy [15]。有国外学者提出，胰岛素不足与Hhcy的发病有关[16]。Hcy的产生主体为蛋氨酸、半胱氨酸，能够在机体中被分解，对较低浓度进行维持，胰岛素敏感性会在其浓度提升的情况下降低。因此，机体胰岛素敏感性会随着Hcy水平的提升而降低[17]。杨国庆等学者讨论了糖尿病患者血糖水平与Hcy的关系，显示经胰岛素治疗后，随血糖降低，Hcy水平下降[18]。本研究中呈现的结果可以用杨国庆学者的结论解释。在我院糖尿病患者中大部分患者应用胰岛素治疗，体内胰岛素水平升高，可以使因MTHFR活性下降而无法进行代谢Hcy得到充分的代谢，故不会发生Hhcy。考虑实验得出的结果是由于大部分糖尿病患者应用胰岛素治疗而产生的。

综上所述，高龄(≥60岁)、高血压、MTHFR TT基因型是Hhcy发生的危险因素。因此，在实践过程中，临床需要对具备这些特征的高危人群进行重点筛查，早期干预。但是，该研究中仍存在一定的局限性，主要体现在样本量相对较小，可能导致结果产生了一定的偏差。为了更全面地验证本研究的发现，未来有必要扩大样本量，进一步深入和细致的探究。

基金项目

吉林省教育厅科学技术研究项目(JJKH20210062KJ)；吉林省发展和改革委员会项目(2021C018)。

NOTES

^*通讯作者。