摘要: 目的:本研究探讨MTHFR基因C677T多态性及同型半胱氨酸与高血压患者血压变异性之间的关系。方法:选取2023年1月至2024年10月期间,前往青岛大学附属医院心内科就诊的101例左心室射血分数正常的原发性高血压患者。采用24动态血压检测仪分别测量患者各血压指标[24 h收缩压(SBP)、24 h舒张压(DBP)、日间平均收缩压(dSBP)、日间平均舒张压(dDBP)、夜间平均收缩压(nSBP)、夜间平均舒张压(nDBP)]、血压变异性指标[24 h收缩压变异系数(SBPV)、24 h舒张压变异系数(DBPV)、日间平均收缩压变异系数(dSBPV)、日间平均舒张压变异系数(dDBPV)、夜间平均收缩压变异系数(nSBPV)、夜间平均舒张压变异系数(nDBPV)]及特殊时间段血压指标(夜间血压下降率及清晨收缩压和舒张压)。于清晨空腹时抽取受试者静脉血样,通过全自动生化分析仪检测受试者的甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-c)、高密度脂蛋白(HDL-c)、转氨酶、血清肌酐(Cr)和血糖(空腹) (FBG)水平,并通过PCR荧光法检测MTHFR C677T基因型。根据不同基因型,将受试者分为CC (20例)、CT (58例)和TT (23例)组,以比较各组常规生化指标、同型半胱氨酸(Hcy)及动态血压指标差异。此外,对存在叶酸代谢障碍的TT型患者,按推荐剂量服用0.8 mg/天叶酸,连续6个月后再次测量其动态血压指标,以比较应用前后的变化。结果:共纳入符合标准的原发性高血压患者,各组年龄(64.95 ± 9.88 vs. 59.93 ± 11.85 vs. 59.87 ± 7.95, P = 0.175),性别比例(男:45% vs. 44.8% vs. 43.5%,P = 0.993),以及甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)等一般资料均无统计学意义(P > 0.05)。然而,与Hcy水平存在显著差异(8.09 (7.66~8.52) vs. 13.00 (11.40~13.90) vs. 21.20 (19.00~22.30), P < 0.05)。在动态血压各项均值指标中,TT组相较于CT组及CC组存在显著差异(P < 0.05)。此外,在动态血压的变异系数,以及特定时间段如夜间血压下降率与清晨血压指标方面,TT组亦显示出显著差异(P < 0.05)。结论:MTHFR C677T基因多态性与同型半胱氨酸(Hcy)水平以及动态血压均值和变化指数显著相关。
Abstract: Objective: This study aimed to explore the relationship between MTHFR gene C677T polymorphism, homocysteine, and blood pressure variability in patients with hypertension. Methods: A total of 101 patients with primary hypertension and normal left ventricular ejection fraction who visited the Department of Cardiology of the Affiliated Hospital of Qingdao University from January 2023 to October 2024 were selected. Blood pressure indicators [24-hour systolic blood pressure (SBP), 24-hour diastolic blood pressure (DBP), daytime average systolic blood pressure (dSBP), daytime average diastolic blood pressure (dDBP), nighttime average systolic blood pressure (nSBP), and nighttime average diastolic blood pressure (nDBP)], blood pressure variability indicators [24-hour systolic blood pressure variability coefficient (SBPV), 24-hour diastolic blood pressure variability coefficient (DBPV), daytime average systolic blood pressure variability coefficient (dSBPV), daytime average diastolic blood pressure variability coefficient (dDBPV), nighttime average systolic blood pressure variability coefficient (nSBPV), and nighttime average diastolic blood pressure variability coefficient (nDBPV)], and blood pressure indicators at specific time periods (nighttime blood pressure decline rate and morning systolic and diastolic blood pressure) were measured using a 24-hour ambulatory blood pressure monitor. Venous blood samples were collected from the subjects in the morning on an empty stomach, and the levels of triglycerides (TG), cholesterol (TC), low-density lipoprotein (LDL-c), high-density lipoprotein (HDL-c), transaminases, serum creatinine (Cr), and fasting blood glucose (FBG) were detected using an automatic biochemical analyzer. The MTHFR C677T genotype was detected by PCR fluorescence method. The subjects were divided into CC (20 cases), CT (58 cases), and TT (23 cases) groups according to different genotypes to compare the differences in conventional biochemical indicators, homocysteine (Hcy), and ambulatory blood pressure indicators among the groups. In addition, for patients with TT type and folate metabolism disorders, 0.8 mg/day of folic acid was administered for 6 consecutive months, and their ambulatory blood pressure indicators were measured again to compare the changes before and after application. Results: A total of 101 patients with primary hypertension who met the criteria were included. There were no statistically significant differences in age (64.95 ± 9.88 vs. 59.93 ± 11.85 vs. 59.87 ± 7.95, P = 0.175), gender ratio (male: 45% vs. 44.8% vs. 43.5%, P = 0.993), and general data such as triglycerides (TG) and cholesterol (TC) among the groups (P > 0.05). However, there were significant differences in Hcy levels (8.09 (7.66~8.52) vs. 13.00 (11.40~13.90) vs. 21.20 (19.00~22.30), P < 0.05). In the mean values of ambulatory blood pressure indicators, the TT group showed significant differences compared with the CT group and the CC group (P < 0.05). In addition, in the variability coefficients of ambulatory blood pressure and specific time periods such as nighttime blood pressure decline rate and morning blood pressure indicators, the TT group also showed significant differences (P < 0.05). Conclusion: MTHFR C677T gene polymorphism is significantly associated with homocysteine (Hcy) levels, mean values of ambulatory blood pressure, and variability indices.
1. 引言
近年来,随着不良生活习惯和饮食结构的变化,临床上高血压的发病率显著上升[1]。高血压患者常伴有冠心病、动脉粥样硬化等疾病,严重影响患者的身心健康和生活质量[2]。其中,H型高血压是一种特殊类型,其血液中同型半胱氨酸(Hcy)水平升高,定义为血清Hcy > 10 μmol/L的原发性高血压[3]。研究表明,H型高血压约占原发性高血压的75%,已成为临床关注的重点[4]。同型半胱氨酸是甲硫氨酸代谢中的一种重要中间产物,是半胱氨酸的异构体,其分子结构中含有一个额外的亚甲基(-CH2-)。它在体内的生化反应中起着重要作用,血清Hcy水平升高可能加重高血压,并诱发心脑血管疾病[5]。研究显示,高Hcy与高血压共存会增加脑卒中的风险[6]。此外,高水平的同型半胱氨酸可能通过多种机制影响血压:1. 同型半胱氨酸损伤血管内皮细胞,导致内皮功能障碍,进而减少一氧化氮(NO)的释放,而NO是维持血管正常扩张的重要物质。这种损伤使血管无法有效扩张,增加外周阻力,从而导致血压升高。2. 同型半胱氨酸促进氧化应激反应,过量积累时产生大量自由基,这些自由基不仅直接损伤细胞,还加重动脉粥样硬化,进而增加心脑血管疾病的风险。Hcy水平升高,通过这些机制加速了高血压及其相关并发症的发生与发展。
一些研究发现,动态血压变异性是靶器官损伤和不良心血管预后的独立决定因素[7] [8],但也有研究未发现两者之间的独立关联。在人群研究中,24小时血压变异性与左心室肥厚独立相关[8],而白天血压变异性与心血管死亡率相关[9]。在老年患者中,增加的动态收缩压变异性也与大脑萎缩相关[10]。血压变异性与心血管疾病的关系机制包括:血压变异性增加对心血管系统造成机械应力,导致心血管重塑;血压波动引起的血流变化增加了内皮细胞的剪切应力,促进动脉粥样硬化;在动脉粥样硬化狭窄部位,剪切应力可诱导血小板激活,进而增加血栓形成风险[11];此外,神经内分泌激活增加也可能提高心血管疾病风险[12]。目前,临床心血管风险分层主要依赖于动态血压水平和靶器官损害的情况。除了这两个主要因素,血压变异性可能是一个额外的风险分层因素。因此,监测和干预血压变异性对防止靶器官损害和减少高血压患者心血管事件及其长期预后具有重要临床意义。
同型半胱氨酸(Hcy)是由必需氨基酸甲硫氨酸衍生而来,在人体内起着至关重要的作用,参与细胞稳态的调节。Hcy的水平受其合成过程的调控,涉及甲硫氨酸腺苷转移酶、S-腺苷甲硫氨酸依赖的甲基转移酶(如甘氨酸N-甲基转移酶)以及S-腺苷同型半胱氨酸水解酶。Hcy还可以通过重甲基化转化为半胱氨酸,从而回收。重甲基化过程需要5-甲基四氢叶酸作为甲基供体,通过同型半胱氨酸甲基转移酶(MTR)将其转化为甲硫氨酸。5-甲基四氢叶酸的合成依赖于叶酸的激活,形成5,10-亚甲基四氢叶酸,并在酶亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)的催化下完成。这些关键酶在维持体内Hcy水平的平衡方面起着重要作用,若这些酶的基因发生突变,则可能导致功能丧失,从而影响疾病的严重程度。目前已知有超过100种突变[13]。MTHFR基因的突变是其中最常见的一种,其位于染色体1的短臂末端(1p36.6),是叶酸代谢中的关键酶。MTHFR基因有两种常见的突变:C677T和A1298C,其中C677T突变与轻度酶缺乏相关,常见的纯合突变会导致酶活性降低约70%,并可能在叶酸不足的情况下使血浆总Hcy显著升高。A1298C突变则导致活性下降约35%,但似乎不影响血浆总Hcy水平[13]。MTHFR基因的C677T突变位于第4外显子,导致222密码子处的缬氨酸被丙氨酸替代,这种常见的多态性会降低酶的活性。与正常非突变个体相比,纯合突变个体的Hcy水平较高,杂合突变个体则略有升高,这些发现由Goyette等人在1994年、1996年和1998年报道[14]-[16]。研究表明MTHFR C677T多态性与多种疾病相关,包括冠状动脉粥样硬化性心脏病、高血压、外周血管栓塞、糖尿病、静脉血栓及脑卒中等疾病的发生密切相关,是这些疾病的独立危险因素之一[17]。
很多研究探讨了Hcy与动态血压的均值水平的关系,而对于高血压患者其他动态血压指标,如血压变异性与Hcy及MTHFR基因多态性的分析研究很少,而血压的动态改变与波动与不良心血管事件发生密切相关。所以本研究拟从MTHFR基因多态性作为切入点,探讨不同基因型之间Hcy及动态血压的平均值及变异性之间差异,以期进一步了解Hcy对冠心病、高血压病、脑卒中等心脑血管事件的损伤,了解以及如何避免MTHFR基因突变后叶酸对血压调控的可行性,以进一步有效指导高血压的药物治疗,降低高血压患者靶器官损害及心血管事件发生率。了解监测及控制的血压变异性重要性,从基因分子水平探讨与血压变异性的关联,以及监测与避免MTHFR基因突变后产生的不良后果的社会价值,进一步有效指导高血压的药物治疗,降低存在相关目标基因突变的高血压患者靶器官损害及心血管事件发生率。
2. 资料与方法
2.1. 资料
2.1.1. 研究对象
入选2023年08月~2023年12月就诊于青岛市青岛大学附属医院的原发性高血压患者共101例,年龄32~86岁之间。其中男45例,女56例;平均年龄(48.67 ± 15.17)岁;所有入选患者均签署知情同意书。
2.1.2. 入选标准
入选患者均符合《中国高血压防治指南》(2023年修订版)关于原发性高血压的诊断标准,即:使用经国际标准认证合格的上臂式自动(电子)血压计,在未用抗高血压药的情况下,非同日3次测量,收缩压 ≥ 140 mmHg和(或)舒张压 ≥ 90 mmHg。
2.1.3. 排除标准
白大衣性高血压及已知或怀疑继发性高血压;先天性心脏病、限制性心肌病、肥厚型心肌病、缩窄性心包炎、严重的心脏瓣膜疾病、急性心肌梗死等;2级高血压及以上合并严重靶器官损害,如心、脑、肾等器官;入组前半年内发生过脑卒中;严重的肝功能不全、甲状腺功能异常、贫血、恶性心律失常、呼吸系统疾病、严重糖代谢功能紊乱;既往服用过叶酸等相关补剂。
2.2. 方法
2.2.1. 动态血压监测
采用美国美林ABPM-04 W无创性便携式动态血压监护仪,首先测量双上肢血压,对于双侧血压差 ≤ 10 mmHg者,将动态血压监护仪绑于受试者左上臂;对于双侧血压差值 > 10 mmHg者,则将动态血压监护仪绑于血压较高的一侧。监测时间:日间6:00至22:00,每15分钟监测一次;夜间22:00至次日6:00,每30分钟监测一次,且有效监测次数 ≥ 80。嘱受试者且避免剧烈运动并记录清晨醒来时间。测量值包括:24 h、日间、夜间平均舒张压、平均收缩压及相关的血压变异系数,夜间血压下降率,清晨收缩压、舒张压及晨峰收缩压、舒张压。变异系数(%) = 标准差/平均血压*100%;夜间血压下降率(%) = 白天收缩压(舒张压)平均值 − 夜间收缩压(舒张压)平均值/白天收缩压(舒张压)平均值*100%;清晨血压为觉醒前后2 h收缩压(舒张压)的平均值;晨峰血压 = 清晨收缩压(舒张压)均值 − 当晚的最低收缩压(舒张压)血压值/当晚的最低收缩压(舒张压)血压值*100%。
2.2.2. 分组方法
原发性高血压患者按照基因型分组方法:
本研究按照受试者基因型的差异分为CC组、CT组及TT组。比较三组间患者一般资料(年龄、性别、降压药物的种类、甘油三酯、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、尿酸、肌酐、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、血糖(空腹))及动态血压报告中的24 h、日间、夜间收缩压和舒张压平均水平及血压变异性指标,以及特殊时间段动态血压指标(晨峰血压、夜间血压下降率),差异有无统计学意义。
2.3. 实验室检查
2.3.1. 生化指标检测
所有患者均在入院后次日清晨空腹抽取肘静脉血,采用德国罗氏公司生产的COBOS 8000自动生化分析仪检测甘油三酯、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、尿酸、肌酐、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、血糖(空腹)。同型半胱氨酸浓度采用循环酶法测定,具体操作步骤严格按照产品说明书进行。
2.3.2. MTHFR C677T基因型检测
取患者静脉血2 mL,EDTA抗凝,提取人类白细胞基因组DNA (试剂由金域医学检验实验室提供)。应用多聚酶链反应2-限制性内切酶片段长度多态性技术(Polymerase Chain Reaction 2-Restriction Fragment Length Polymorphism, PCR2-RFLP)扩增MTHFR基因目的片段,PCR引物设计:采用Premier5.0软件设计,引物由上海生物工程公司合成。扩增片段大小260 bp,两条引物序列分别为5’-TGGAAGGTGCAAGATCAGAG-3’和5’-TCACAAAGCGGAAGAATGTG-3’。PCR反应体系为25 μL,常规配制。循环周期依次为92℃ 35 s、63℃ 45 s、74℃ 45 s,4循环周期后74℃延伸7 min。扩增产物由识别多态性位点的特异核酸内切酶在37.5℃酶切1 h。2%琼脂糖凝胶电泳检查PCR扩增产物,根据电泳条带区分基因型。其中C/C基因型仅有274 bp片段,C/T基因型酶切后有274 bp和228 bp片段,T/T基因型仅有228 bp片段。
2.4. 统计学分析
对于连续变量,符合正态分布的测量结果以平均值 ± 标准差表示,不符合正态分布的测量结果以中位数(四分位间距)表示。对于分类变量,以计数和百分比表示。对于计数数据,根据数据分布选择适当的t检验、K-W H秩和检验及Wilcoxon秩和检验。将研究分组以CC组为对照先进行哑变量处理,处理后作为自变量,进行多元线性回归分析,以探讨不同基因组是否影响了动态血压指标的变化。以P < 0.05为差异有统计学意义。所有数据均采用SPSS 29.0软件进行统计处理。
3. 结果
3.1. 三组基因型间基线资料的比较
三组间一般资料及降压药物的使用种类差异无统计学意义(P > 0.05);见表1。
Table 1. Comparison of Basic Information among Different Genomes
表1. 不同基因组间基础资料的比较
MTHFR基因型 |
|
CC型(N = 20) |
CT型(N = 58) |
TT型(N = 23) |
Pabc |
一般资料 |
|
|
|
|
年龄 |
64.95 ± 9.88 |
59.93 ± 11.85 |
59.87 ± 7.95 |
0.175 |
性别(男) |
9 (45%) |
26 (44.8%) |
10 (43.5%) |
0.993 |
(女) |
11 (55.0%) |
32 (55.2%) |
13 (56.5%) |
|
BMI |
25.00 ± 4.00 |
25.30 ± 3.00 |
25.77 ± 3.24 |
0.605 |
甘油三酯 |
1.16 (0.92, 1.80) |
1.20 (0.95, 1.96) |
1.25 (0.96, 1.60) |
0.118 |
低密度脂蛋白 |
2.64 (1.99, 3.10) |
2.65 (2.11, 3.34) |
2.60 (1.95, 2.95) |
0.171 |
高密度脂蛋白 |
1.16 (0.95, 1.33) |
1.23 (0.98, 1.33) |
1.13 (0.95, 1.43) |
0.35 |
尿酸 |
364.6 ± 119.23 |
371.2 ± 123.16 |
383.79 ± 125.73 |
0.289 |
肌酐 |
93.27 ± 43.95 |
91.93 ± 45.62 |
94.35 ± 42.10 |
0.816 |
谷丙转氨酶 |
28.03 (22.75, 33.09) |
27.14 (21.56, 32.19) |
29.91 (24.61, 34.63) |
0.775 |
谷草转氨酶 |
23.4 (20.23, 27.45) |
24.35 (21.12, 28.19) |
23.61 (20.56, 27.88) |
0.51 |
血糖(空腹) |
4.71 (4.54, 5.00) |
5.18 (4.95, 5.42) |
4.91 (4.79, 5.12) |
0.345 |
药物使用种类 |
|
|
|
|
CCB类 |
5 (25.00%) |
16 (27.60%) |
7 (30.4%) |
0.91 |
ACEI/ARB类 |
10 (50.00%) |
25 (43.1%) |
7 (30.4%) |
|
两类药物同时使用 |
5 (25.00%) |
17 (29.3%) |
9 (39.1%) |
|
注:各组间一般资料的比较差异均无统计学意义,Pabc均 > 0.05,pabc所在列只列出各组间对比较小的P值。
3.2. 不同基因组间动态血压指标及Hcy水平的比较
统计分析显示,性别分布在各组之间无显著差异(p.overall = 0.993),降压药物使用种类和年龄的组间差异亦无统计学意义(p.overall分别为0.91和0.175)。Hcy水平在不同基因型中存在显著差异(p.overall < 0.001),且基因纯合突变型组水平最高。同样,一天24 h收缩压、舒张压及其变异系数,白天和夜间的血压及其变异系数均表现出显著差异(p.overall < 0.001)。夜间血压下降率和清晨血压值在不同基因型之间亦存在显著差异,其中收缩压夜间血压下降率在基因野生纯合型与杂合突变型组间无显著差异(P = 0.743),但基因纯合突变型组与其他基因型组间差异显著(P < 0.05)。此外,动脉硬化指数在各基因型中显著不同,纯合突变型组水平最高(p.overall = 0.004)。综上,多数血压相关指标在基因型之间表现出显著差异,提示MTHFR基因突变可能对动态血压均值水平及变异性相关指标产生重要影响。详见图1,图2,表2。
Table 2. Analysis of differences in ambulatory blood pressure indicators and Hcy levels among different genomes
表2. 不同基因组间动态血压指标及Hcy水平的差异性分析
|
MTHFR基因
野生纯合型(CC)N = 20 |
MTHFR基因
杂合突变型(CT)N = 58 |
MTHFR基因
纯合突变型(TT)N = 23 |
p.overall |
p.trend |
p.MTHFR基因CC型vs MTHFR基因CT型 |
p.MTHFR基因CT型vs MTHFR基因TT型 |
p.MTHFR基因CC型vs MTHFR基因TT型 |
Hcy水平 |
8.09 [7.66; 8.52] |
13.0 [11.4; 13.9] |
21.2 [19.0; 22.3] |
<0.001 |
<0.001 |
<0.001 |
<0.001 |
<0.001 |
24 h收缩压平均值 |
127 [123; 133] |
135 [128; 143] |
154 [152; 158] |
<0.001 |
<0.001 |
0.004 |
<0.001 |
<0.001 |
24 h舒张压平均值 |
84.5 [81.8; 88.2] |
87.5 [82.2; 93.0] |
93.0 [87.5; 102] |
0.001 |
<0.001 |
0.132 |
0.004 |
0.002 |
白天收缩压平均值 |
130 [125; 135] |
136 [129; 147] |
157 [152; 162] |
<0.001 |
<0.001 |
0.012 |
<0.001 |
<0.001 |
白天舒张压平均值 |
86.6 ± 6.63 |
88.7 ± 7.26 |
96.1 ± 9.98 |
<0.001 |
<0.001 |
0.579 |
0.001 |
<0.001 |
夜间收缩压平均值 |
120 ± 11.5 |
129 ± 14.0 |
149 ± 14.5 |
<0.001 |
<0.001 |
0.034 |
<0.001 |
<0.001 |
夜间舒张压平均值 |
82.0 [76.5; 83.0] |
83.5 [78.2; 88.0] |
84.0 [81.0; 99.5] |
0.033 |
0.009 |
0.174 |
0.07 |
0.065 |
24 h收缩压变异系数 |
10.9 ± 1.70 |
13.5 ± 1.75 |
17.0 ± 2.37 |
<0.001 |
<0.001 |
<0.001 |
<0.001 |
<0.001 |
24 h舒张压变异系数 |
13.4 ± 3.71 |
13.8 ± 3.76 |
15.3 ± 3.55 |
0.169 |
0.082 |
0.902 |
0.223 |
0.206 |
白天收缩压变异系数 |
11.6 [9.77; 13.2] |
12.7 [11.3; 13.9] |
16.2 [14.4; 17.7] |
<0.001 |
<0.001 |
0.041 |
<0.001 |
<0.001 |
白天舒张压变异系数 |
12.6 ± 3.16 |
13.5 ± 3.82 |
15.0 ± 3.79 |
0.113 |
0.04 |
0.654 |
0.246 |
0.107 |
夜间收缩压变异系数 |
11.2 [5.77; 13.1] |
11.0 [8.49; 12.2] |
13.0 [11.2; 16.2] |
0.016 |
0.009 |
0.627 |
0.021 |
0.021 |
夜间舒张压变异系数 |
10.3 ± 3.95 |
10.3 ± 5.04 |
18.5 ± 3.06 |
<0.001 |
<0.001 |
0.998 |
<0.001 |
<0.001 |
收缩压夜间血压下降率 |
8.59 ± 8.80 |
7.01 ± 7.82 |
1.90 ± 8.82 |
0.017 |
0.008 |
0.743 |
0.036 |
0.025 |
舒张压夜间血压下降率 |
7.91 ± 8.36 |
8.22 ± 6.33 |
5.16 ± 6.84 |
0.191 |
0.174 |
0.983 |
0.173 |
0.396 |
清晨收缩压平均值 |
138 ± 10.2 |
143 ± 12.8 |
162 ± 14.3 |
<0.001 |
<0.001 |
0.359 |
<0.001 |
<0.001 |
清晨舒张压平均值 |
90.6 ± 8.60 |
92.7 ± 10.2 |
98.6 ± 8.26 |
0.014 |
0.006 |
0.67 |
0.035 |
0.019 |
动脉硬化指数 |
0.52 ± 0.11 |
0.55 ± 0.13 |
0.63 ± 0.10 |
0.004 |
0.002 |
0.473 |
0.02 |
0.005 |
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Figure 1. Analysis of blood pressure differences among different genotypes of the MTHFR gene. This figure presents the results of the analysis of differences in multiple clinical indicators among the wild-type homozygous, heterozygous mutant, and homozygous mutant genotypes of the MTHFR gene. *indicates a significant difference
图1. MTHFR基因不同基因型之间血压的差异性分析。本图展示了MTHFR基因野生纯合型、杂合突变型和纯合突变型在多项临床指标上的差异性分析结果。*代表存在显著性差异
Figure 2. Comparative analysis of different genotypes of the MTHFR gene. This figure presents the results of a comparative analysis of multiple clinical indicators among the wild-type homozygous, heterozygous mutant, and homozygous mutant genotypes of the MTHFR gene. *indicates a significant difference
图2. MTHFR基因不同基因型之间的差异性分析。本图展示了MTHFR基因野生纯合型、杂合突变型和纯合突变型在多项临床指标上的差异性分析结果。*代表存在显著性差异
3.3. 不同基因型和动态血压指标的线性回归分析
对于Hcy水平的回归分析,MTHFR基因突变型显著影响Hcy水平。基线值为8.055,杂合突变型CT的估计值为4.5229,P值小于0.001,纯合突变型TT的影响更为显著,估计值为12.2707,P值也小于0.001,显示纯合突变型对Hcy水平的影响远大于杂合突变型。在血压相关指标的回归分析中,MTHFR基因突变型对血压水平产生了显著影响,尤其是收缩压和舒张压。例如,在24 h收缩压平均值的分析中,基线值为128.25,杂合突变型的影响为7.6466 ( P = 0.00317),而纯合突变型的影响更为显著,估计值为26.6630 (P < 0.001)。类似地,纯合突变型TT对24 h舒张压平均值、夜间收缩压/舒张压平均值及清晨收缩压的影响也具有显著性(P < 0.001)。血压的变异系数分析显示,MTHFR基因突变型对血压波动性(变异系数)的影响,纯合突变型TT较杂合突变CT型及野生纯合CC型也表现出极强显著性,如在24 h收缩压变异系数方面,纯合突变型的影响为6.0953 (P < 0.001),而杂合突变型的影响为2.6231 (P < 0.001)。同理纯合突变TT型与白天收缩压变异系数、夜间舒张压变异系数、夜间舒张压血压下降率等变异指标同样存在显著影响,杂合突变型CT的估计值为−0.0771,P值为0.9470,表明这种基因突变与夜间舒张压的波动性之间无明显关系。动脉硬化指数方面,基线值为0.515,MTHFR基因纯合突变型TT对动脉硬化指数有显著的影响(P = 0.00183) (详见表3,图3)。
Table 3. Regression analysis of different genotypes and ambulatory blood pressure
表3. 不同基因型和动态血压的回归分析
Dependent |
term |
estimate |
std.error |
statistic |
P.value |
Hcy水平 |
(Intercept) |
8.055 |
0.48343 |
16.6620 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
4.52293 |
0.56062 |
8.06767 |
<0.001 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
12.2706 |
0.66101 |
18.5634 |
<0.001 |
24 h收缩压平均值 |
(Intercept) |
128.25 |
2.17909 |
58.8547 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
7.64655 |
2.52702 |
3.02591 |
0.00317 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
26.6630 |
2.97951 |
8.94877 |
<0.001 |
24 h舒张压平均值 |
(Intercept) |
84.5 |
1.74474 |
48.4311 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
2.70689 |
2.02332 |
1.33784 |
0.18404 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
10.5 |
2.38563 |
4.40135 |
<0.001 |
白天收缩压平均值 |
(Intercept) |
130.45 |
2.27298 |
57.3915 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
7.17069 |
2.63591 |
2.72039 |
0.00772 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
26.1152 |
3.10790 |
8.40285 |
<0.001 |
白天舒张压平均值 |
(Intercept) |
86.5789 |
1.80256 |
48.031 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
2.07622 |
2.07693 |
0.99966 |
0.31996 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
9.55148 |
2.43586 |
3.92120 |
0.00016 |
夜间收缩压平均值 |
(Intercept) |
120 |
3.05577 |
39.2699 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
8.98275 |
3.54368 |
2.53487 |
0.0128 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
29.0434 |
4.17822 |
6.95116 |
<0.001 |
夜间舒张压平均值 |
(Intercept) |
79.75 |
2.13115 |
37.4211 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
2.31896 |
2.47142 |
0.93831 |
0.35039 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
9.98913 |
2.91396 |
3.42802 |
0.00089 |
24 h收缩压变异系数 |
(Intercept) |
10.9095 |
0.42438 |
25.707 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
2.62308 |
0.49214 |
5.32998 |
<0.001 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
6.09528 |
0.58026 |
10.5043 |
<0.001 |
24 h舒张压变异系数 |
(Intercept) |
13.363 |
0.82785 |
16.1417 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
0.41579 |
0.96004 |
0.43310 |
0.66589 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
1.93743 |
1.13194 |
1.71160 |
0.09013 |
白天收缩压变异系数 |
(Intercept) |
11.492 |
0.55877 |
20.5666 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
1.28955 |
0.64798 |
1.99009 |
0.04937 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
4.71608 |
0.76401 |
6.17277 |
<0.001 |
白天舒张压变异系数 |
(Intercept) |
12.643 |
0.82701 |
15.2875 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
0.84493 |
0.95906 |
0.88100 |
0.38047 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
2.31265 |
1.13079 |
2.04516 |
0.04352 |
夜间收缩压变异系数 |
(Intercept) |
10.0635 |
0.97862 |
10.2833 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
1.48632 |
1.13487 |
1.30968 |
0.19337 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
3.95215 |
1.33809 |
2.95358 |
0.00393 |
夜间舒张压变异系数 |
(Intercept) |
10.3455 |
0.99782 |
10.3680 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
−0.07705 |
1.15715 |
−0.06659 |
0.94705 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
8.17580 |
1.36435 |
5.99244 |
<0.001 |
收缩压夜间血压
下降率 |
(Intercept) |
8.5875 |
1.84420 |
4.65648 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
−1.57388 |
2.13866 |
−0.73592 |
0.46354 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
−6.68533 |
2.52162 |
−2.65121 |
0.00935 |
舒张压夜间血压
下降率 |
(Intercept) |
7.9055 |
1.53919 |
5.13613 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
0.31467 |
1.78495 |
0.17629 |
0.86042 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
−2.74767 |
2.10457 |
−1.30558 |
0.19475 |
清晨收缩压平均值 |
(Intercept) |
138.45 |
2.83451 |
48.8444 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
4.51551 |
3.28709 |
1.37371 |
0.17266 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
23.6804 |
3.87568 |
6.11000 |
<0.001 |
清晨舒张压平均值 |
(Intercept) |
90.6 |
2.12520 |
42.6312 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
2.10689 |
2.46453 |
0.85489 |
0.39469 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
8.00869 |
2.90583 |
2.75607 |
0.00697 |
动脉硬化指数 |
(Intercept) |
0.515 |
0.02635 |
19.5437 |
<0.001 |
MTHFR基因杂合突变型CT |
0.03579 |
0.03056 |
1.17129 |
0.24432 |
MTHFR基因纯合突变型TT |
0.11544 |
0.03603 |
3.20380 |
0.00183 |
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Figure 3. Regression analysis of different genotypes and ambulatory blood pressure (with the wild homozygous CC type as the reference dummy variable)
图3. 不同基因型和动态血压的回归分析(以野生纯合CC型为哑变量进行参照)
3.4. HCY水平和动态血压各项指标相关性热图
近年来通过皮尔逊相关性分析,结果表明Hcy水平与动态血压的多项指标存在显著相关性。具体而言,Hcy水平与全天24小时收缩压和舒张压平均值(相关系数分别为0.34和0.31,P < 0.001)、白天收缩压和舒张压平均值(相关系数分别为0.32和0.29,P < 0.001)、夜间收缩压和舒张压平均值(相关系数分别为0.27和0.26,P < 0.001)均呈正相关,Hcy水平升高与血压总体水平的升高密切相关。此外,Hcy水平与清晨收缩压和舒张压平均值的正相关性(相关系数分别为0.33和0.32,P < 0.001),Hcy升高可能是清晨血压高峰形成的重要推动因素。在血压变异性方面,Hcy水平与全天24小时收缩压和舒张压变异系数(相关系数分别为0.42和0.39,P < 0.001)、白天收缩压和舒张压变异系数(相关系数分别为0.39和0.34,P < 0.001)、夜间收缩压和舒张压变异系数(相关系数分别为0.36和0.35,P < 0.001)均显著正相关,Hcy水平升高可能导致血压波动性增加。这种血压波动性的增强与心血管事件风险的升高密切相关。此外,Hcy水平与夜间血压下降幅度呈显著负相关(收缩压下降幅度相关系数为−0.23,P < 0.01;舒张压下降幅度相关系数为−0.25,P < 0.001),Hcy水平升高可能抑制夜间血压的正常下降,导致“非杓型”血压模式的发生,进而增加心血管系统的负担。Hcy水平还与动脉硬化指数显著正相关(相关系数为0.22,P < 0.01),Hcy升高可能通过促进动脉硬化进一步加重心血管风险。这些结果为Hcy水平在动态血压调控和心血管疾病风险预测中的重要作用提供了科学依据,同时也为高Hcy相关疾病的风险干预和管理策略提供了关键参考(详见图4)。
Figure 4. Heatmap of the correlation between Hcy Levels and various indicators of ambulatory blood pressure
图4. Hcy水平和动态血压各项指标相关性热图
4. 讨论
近年来对同型半胱氨酸(Hcy)的研究凸显了其在高血压和中风中的重要性,因此对于患有这些疾病的患者来说,Hcy监测已成为常规检查项目。中国的研究显示,75%的高血压患者患有H型高血压,其中3/4的高血压患者同时表现出高Hcy和低叶酸水平[18] [19]。Hcy和高血压共同增加了心血管事件的风险。同时高水平的Hcy也可能通过多种机制影响血压。其一,同型半胱氨酸能够损伤血管内皮细胞,导致内皮功能障碍。这种损伤会使得内皮释放的一氧化氮(NO)减少,而NO是维持正常血管舒张的重要因子。当内皮功能受损时,血管无法有效扩张,从而增加了外周阻力,最终促使动脉压力升高。此外,内皮细胞还参与调节炎症反应和凝血过程,因此其功能障碍也可能引发其他心脑血管事件。其次,Hcy可以促进氧化应激反应。在体内过量积累时,它会产生大量自由基,这些自由基不仅对细胞造成直接损害,还能加重动脉粥样硬化的发展[20]。动脉粥样硬化是导致冠心病、中风等严重心脑血管疾病的重要原因之一。因此,通过这种途径,高同型半胱氨酸(hHcy)间接地推动了高血压及相关并发症的发展。
Hcy代谢过程中需要多种关键酶的调控,调控这些酶所在的基因突变可导致功能严重丧失,并导致疾病的严重程度各不相同。已报告有100多种突变。MTHFR所在调控位点的基因是其中最常见的突变类型[13]。Goyette等人在研究中提及MTHFR基因被识别出有2种常见的突变及14种罕见突变。其中两个常见的多态性是指C677T和A1298C,与轻度酶缺乏相关。C677T的纯合性导致活性大约降低70%,热稳定性增加,并且在叶酸状态不佳的情况下可能导致血浆总Hcy轻度增加。A1298C变异导致活性降低约35%,但似乎不影响血浆总同型半胱氨酸水平[13]。因此MTHFR C677T基因位点的多态性的研究对酶活性及血浆Hcy水平影响更有研究价值。MTHFR C677T多态性与多种疾病相关,包括冠状动脉粥样硬化性心脏病、外周血管栓塞、糖尿病、静脉血栓及脑卒中等[17]。同时MTHFR C677T多态性与出血性中风的风险增加有关,特别是在高加索人群中与缺血性中风的风险增加有关[21]。亚洲人群中的中风关联:在亚洲人群中,MTHFR C677T多态性与中风的发生也有显著关联[22]。MTHFR C677T多态性与儿童缺血性中风的发展有关。在年轻/中年高加索人群中,MTHFR C677T多态性与心肌梗死的风险增加有关[23],具有MTHFR 677TT基因型和低叶酸状态的个体,冠状动脉疾病的风险显著增加。在以色列女性人群中的一项研究报道了,无论血脂水平如何,携带MTHFR C677T基因型的女性舒张压有所增加[24]。
目前对于动态血压报告中血压变异性指标的研究中,关于动态血压中的血压变异性,当前的研究意见和结论仍然存在一定的分歧。虽然大多数研究都认为血压变异性(BPV)与心血管疾病的发生风险密切相关,但在具体的定义、测量方法以及其临床意义上,不同的学术观点和研究结果有所不同。一些研究发现,动态血压变异性是靶器官损伤和不良心血管预后的显著且独立的决定因素[7] [8]。在人群研究中,24小时血压变异性与左心室肥厚独立相关[8],而白天血压变异性与心血管死亡率独立相关[9]。Gómez-Angelats等人[25]在中年未治疗的高血压患者中证明,通过间歇性动态血压监测和非侵入性连续(逐次心跳)血压监测评估的动态收缩压变异性(24小时血压的标准差)与通过脑磁共振成像检测到的大脑深部白质病变显著相关。这种深部白质病变是一种无声的脑部疾病,是临床中风、痴呆、抑郁和老年人跌倒的潜在条件[26]。
本研究也存在一些方面的局限性。本研究旨在探讨MTHFR C677T基因多态性与动态血压变异性之间的关系,并采用了单因素回归分析来初步揭示二者的相关性。由于基因型作为分类变量,其与年龄、性别、BMI及其他连续性混杂变量的共同纳入多因素回归分析在操作上存在一定的挑战,因此在本研究中未能同时考虑所有潜在的混杂因素。尽管如此,本研究为基因型与血压变异性之间的初步关系提供了有价值的线索,未来的研究可以通过扩大样本量并采用更合适的统计方法,进一步探讨混杂因素的作用,从而更加精准地评估这一关系。此外,尽管本研究为MTHFR C677T基因多态性与血压变异性之间的关联提供了初步证据,但由于研究仅进行短期观察,未涵盖长期随访数据,因此无法评估该基因多态性对高血压患者心血管事件发生率的长期影响。未来的研究应考虑纳入长期随访,尤其是对高血压患者的长期观察,以更全面地了解MTHFR C677T基因多态性对心血管疾病发生和发展的潜在影响。
本研究探讨了MTHFR C677T基因型与同型半胱氨酸(Hcy)水平在不同时间段血压(包括24小时、白天、夜间血压及清晨血压)及血压变异性指标的关系。结果显示,纯合突变型TT携带者表现出较高的Hcy水平,并伴随血压水平及血压变异性指标的升高。该人群的心脑血管事件风险显著增加。本研究揭示了MTHFR C677T基因多态性与动态血压变异性之间的相关性,这一发现为未来的分子机制研究奠定了基础。随着基因组学和分子生物学技术的进步,未来的研究可以进一步探索MTHFR基因多态性通过调节同型半胱氨酸代谢、内皮功能或炎症反应等途径,影响血压调节和心血管健康。同时,结合大规模的长期临床随访数据,可能有助于揭示MTHFR基因在心血管疾病早期筛查和个性化治疗中的潜在应用价值。总的来说,后续的研究无疑将为高血压及其他心血管疾病的分子机制理解提供更加丰富的见解,并为临床预防和治疗策略的制定提供坚实的理论支持。同时将血压变异性指标纳入高血压患者的临床监测和管理,对于规范高血压的诊疗过程,并有效预防高血压相关不良预后具有重要的临床意义。
NOTES
*通讯作者。