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斯特拉·马鲁西、安娜·安东纳科普洛、哈拉兰波斯·卡洛福诺斯、帕帕塔那索普洛斯、玛丽娜·卡拉坎扎、约翰·埃鲁尔, "缺血性卒中中的功能性炎症基因型:我们能用它们预测发病年龄和长期预后吗?",中风研究与治疗, 卷。2011, 文章的ID792923, 7 页面, 2011. https://doi.org/10.4061/2011/792923
缺血性卒中中的功能性炎症基因型:我们能用它们预测发病年龄和长期预后吗?
摘要
炎症细胞因子的功能性单核苷酸多态性(SNPs)以前已经与缺血性中风(IS)的发生有关。我们研究了5个功能性SNPs(即TNF-α-308G>A、IL6-174G>C、IL12B 1188A>C、IL4-589C>T和IL10-1082G>A)可能与发病年龄和急性IS 6个月预后有关。采用无探针实时PCR方法对145例连续入院的首次IS患者进行基因型分析。简单Kaplan-Mayer和调整Cox回归分析显示炎症基因型和IS发病年龄之间没有关联。未发现IL6-174G>C、IL12B 1188A>C、IL4-589C>T和IL10-1082G>A对疾病的长期预后有显著影响。然而,TNF-的携带α-308 GG基因型与不良结局几率降低显著相关。需要更大规模的研究来证实我们的结果。
1.导言
在过去的十年中,炎症机制与脑缺血的表现和进化都有关联[1].免疫炎症过程可能通过动脉粥样硬化疾病的沉淀适时地诱发缺血性中风[2]及维持心房纤颤[3.].此外,缺血半暗带的拯救和脑梗死的最终大小,两者都与IS后的临床结果密切相关,似乎是卒中后炎症反应网络的大规模调控[4,5].因此,促炎和抗炎细胞因子是发生急性IS之前病理生理事件的重要介质[6],并进一步与疾病的临床结果有关(在[7])。
在各种促炎细胞因子中,肿瘤坏死因子- (TNF-)α)和白细胞介素(IL) 6似乎积极参与了中风的免疫介导炎症[5,8].IL12是一种具有促炎倾向的重要调节细胞因子[9,它在中风时也会上调[10].IL4和IL10是抗炎臂的细胞因子,可对抗促炎分子的作用,并且在脑缺血事件之前和之后都被发现受到抑制[11- - - - - -13].
基于基因调控,这些炎症细胞因子的产生似乎受到位于调控基因区域内的点突变的显著影响,即功能性单核苷酸多态性(SNPs)[14].炎症细胞因子的snp关联研究以前在IS病例中进行过,其假设是增强(或抑制)T-helper 1 (Th1)或Th2细胞因子的产生的遗传倾向可能会改变疾病的风险(在[15])。然而,到目前为止,这些研究都没有解决这样的功能遗传变异是否会导致脑血管疾病的早发或改变其临床结果的问题。
在本研究中,我们调查了5种常见snp对急性IS发病年龄和长期功能预后的可能影响。研究的突变包括三种促炎细胞因子(即TNF-)的SNPsα-308G>A、IL6-174G>C、IL12B 1188A>C),以及两个主要抗炎细胞因子的SNPs (IL4-589C>T、IL10-1082G>A)。这些单核苷酸多态性此前在各种炎症疾病(如风湿病、哮喘和炎症性肠病)中进行了研究,并产生正相关[16- - - - - -20.].以上每一种多态性已被报道在在体外和体外有丝分裂刺激后的研究[16,21- - - - - -24].TNF-的功能得到了更有力的证据α-308G>A已被发现影响转录结合位点并导致转录元件改变的形成[25],以及IL10-1082G>A,其中可能含有一个类ets转录因子结合位点[26].
2.方法
2.1.研究人群
我们招募了145名急性IS患者,他们在2006年9月至2007年12月期间连续在希腊Patras大学医院急诊科就诊,有首次脑血管事件的体征和症状,并在神经内科和普通内科病房住院。脑内或蛛网膜下腔出血、短暂性脑缺血发作(TIAs)、慢性炎症/风湿性疾病、合并症恶性肿瘤和罕见疾病继发中风(如创伤性颈动脉剥离、心内膜炎)的患者被排除在研究之外。在急诊科入院时采集血样和基线临床资料。采用斯堪的纳维亚卒中量表评估入院时的卒中严重程度。所有患者在入院时进行了脑CT检查,住院期间进行了第二次脑成像(CT或磁共振成像)。根据患者特定的临床标准进行颈动脉超声检查、颈动脉CT血管造影、经食管心脏超声检查、血清学和凝血研究等检查。中风亚型分类基于TOAST定义[27].正如在基线访谈中确认的那样,参与者是白种人,并在纳入时提供了他们的知情同意。该研究方案得到了Patras大学医院伦理委员会的批准。
2.2.数据和临床评估
在纳入时收集人口统计资料、既往病史和常规卒中危险因素。如果明确记录(>140/ 90mmhg)或治疗时,认为存在动脉高血压。糖尿病定义为空腹血糖>126 mg/dL或正在使用抗糖尿病药物。如果空腹胆固醇水平为>220 mg/dL或接受治疗,则为高胆固醇血症。“缺血性心脏病”合并心绞痛、心肌梗死、心力衰竭病史。在过去6个月内有效或停止吸烟的人士均被记录为当前吸烟。在血管死亡方面,我们考虑了与血管并发症(如中风、心肌梗死、肺栓塞和深静脉血栓形成)相关的死亡。随访患者6个月,记录药物使用情况、疾病复发、死亡和由Barthel指数(BI)衡量的功能结局,这是一种可靠且广泛使用的残疾量表[28].
2.3.DNA提取和基因分型分析
根据Qiagen、QIAamp DNA血液微型试剂盒的标准纯化方案,在EDTA中从全血中提取DNA,并储存在−使用前温度为80℃。对于基因分型,我们应用了实时聚合酶链反应(RT-PCR)技术,通过检测产品熔化温度的差异来区分等位基因().的差异是通过在两个等位基因特异性引物之一的末端引入GC-tail产生的[29],并用SYBR Green荧光法测定。对于所研究的SNPs,该方法是首次使用。初步设计的引物及条件见表1.采用DNAman version 4.02软件设计引物,BLAST (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/),由德国Metabion国际公司合成。所有样本都是重复处理,每个SNP的10%随机样本的基因分型通过测序得到确认(VBC-BIOTECH Service GmbH, sequencing Unit, Vienna, Austria)。分析采用Stratagene Mx3000P qPCR仪,采用美国Stratagene公司的Brilliant qPCR MasterMix。
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| *引物设计在互补序列上。FRW:前进,REV:后退。 下划线表示引入不匹配的站点。大胆的是多态等位基因。斜体是引入GC-tail。 |
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2.4。统计分析
使用Kaplan-Mayer无病生存分析来检测IS发病年龄的可能差异,这取决于特定炎症基因型的携带情况。统计学意义用日志等级。进一步对每个SNP进行Cox回归分析,以包括可能的已知混杂因素(如性别、高血压、糖尿病、房颤、高脂血症、吸烟)在整体效果中的影响。为了评估潜在的遗传因素对不良功能预后的影响,在调整年龄、性别、血管危险因素、卒中严重程度和TOAST分类后,应用二元logistic回归分析。回归数据以比值比(OR)和95%置信区间(95% CI)给出。
3.结果
我们的IS队列中所研究多态性的基线特征和基因型见表2.所有基因型频率均符合Hardy-Weinberg平衡,即TNF-α-308 g >,对于IL6-174G>C,对于IL12B 1188A>Cil4 - 589 c > T和IL10-1082G>A.
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| IQR:四分位范围,IS:缺血性中风, SSS:斯堪的纳维亚卒中量表。 |
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数字1显示了根据每个研究炎症SNP的基因型进行无病生存分析的Kaplan-Mayer曲线。如曲线所示,与纯合子和杂合子突变对应物相比,祖先等位基因携带者在卒中发病年龄上没有显著差异。中位数估计(标准误差)每个炎症基因型的发病年龄,以及Kaplan-Mayer日志列可以在表中看到3..进一步应用Cox回归分析来校正所研究的基因型对疾病发病年龄的影响,以及其他重要混杂因素(如性别、高血压、糖尿病、高脂血症、房颤、缺血性心脏病和吸烟)。校正后基因型效应95% CI的ORs证实了炎症单核苷酸多态性与无病生存之间缺乏相关性(见表)3.)有趣的是,在所有回归分析中,吸烟和高脂血症(两者都是)是IS发病年龄过早的最有力预测因素,数据未显示)。
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| SE:标准误差,KM:Kaplan-Mayer,CI:置信区间。 *根据性别、高血压、糖尿病、高脂血症、房颤、缺血性心脏病和吸烟进行调整。 |
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(一)
(b)
(c)
(d)
因为Kaplan-Mayer曲线(图1)涉及肿瘤坏死因子-α-308G>A、IL4-589C>T和IL10-1082G>A在65岁之前呈现大致的鉴别斜率,我们对这个较年轻的年龄组再次单独应用上述分析().然而,这些亚分析都不能指出不同炎症基因型之间IS发病年龄的显著差异。随后的Cox回归(OR (95% CI))也显示TNF-没有显著贡献α-308GG (0.70 (0.37-1.35), IL4-589CT(0.53(0.26-1.07)),或IL10-1082 GG(1.83(0.97-3.47))基因型。
表格4包含IS后6个月时功能良好和功能不良结果类别的基因型分布。功能不良结果包括BI<16或死亡的病例。已进行基因型组合,以便将“高”组与“低”组统一起来细胞因子产生者:二元逻辑回归显示TNF有统计学意义的贡献-α-308 GG祖先基因型降低6个月不良结局的几率(OR (95% CI) = 0.19(0.04-0.86)),即使对年龄、性别、血管危险因素、卒中严重程度和TOAST分类进行重要校正。对于其余的炎性单核苷酸多态性,没有类似的关联可以被证实。如预期的那样,入院时的中风严重程度是模型中最有力的预测因素(,数据未显示)。
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| BI: barthel指数,OR:优势比,CI:置信区间。 *根据入院时的年龄、性别、高血压、糖尿病、高脂血症、缺血性心脏病、吸烟、中风严重程度和TOAST类别调整or值。 |
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4.讨论
在过去的十年中,实验和临床研究已经认识到促炎细胞因子和抗炎细胞因子都是低级别无菌炎症的关键介质,这种炎症发生在缺血性脑血管事件之前,并遵循其病理生理过程[1].SNPs改变炎症细胞因子的产生速率,继发于一个给定的触发器,此前已与IS事件相关[15].本研究研究了主要炎症分子(如TNF-)的功能多态性可能的遗传贡献α-308G>A、IL6-174G>C、IL12B 1188A>C、IL4-589C>T和IL10-1082G>A)对急性IS发病年龄和6个月预后的影响。基因分型是基于不使用寡核苷酸探针的pcr等位基因识别技术[29,得出的等位基因频率与之前用不同方法报道的相似[30.- - - - - -34].
尽管之前的数据表明阿尔茨海默病发病年龄与TNF-基因型有显著的相关性α-308 g > A SNP (35],我们的结果表明,炎症基因型可能无法预测缺血性脑血管病的发病年龄。简单的Kaplan-Mayer无病生存曲线,以及经性别和血管危险因素调整的Cox回归分析,证实IS是一种复杂的、多因素的临床表型,可过早或延迟表现,与遗传炎症负担无关。此外,传统血管危险因素在is发病中的总体影响可能不易被掩盖。根据这一理论,了解报告的基因型频率是否与健康人群的不同将是有趣的。这项调查可能成为未来病例对照相关性研究的目标。
尽管全基因组关联研究在检测与大量患者的特定临床表型相关的遗传性状组合方面更为合理,但它们往往会错过疾病的重要临床方面。这就是为什么对分子进行小规模的SNP关联研究,这些研究对相关疾病的致病作用有一些先验证据,但在暗示可能的关系与有意义的临床影响方面仍然有用。在此范围内,我们将研究我们所选择的炎症功能snp是否能够预测IS的长期结局。在应用校正分析后,我们发现IL6-174G>C、IL12B 1188A>C、IL4-589C>T和IL10-1082G> a与卒中后6个月预后之间缺乏相关性。所包括的IS病例数量相对有限,这可能部分解释了上述相关性缺乏的原因。然而,我们能够识别出祖先TNF-的重要贡献α-308 GG基因型发生不良结局的几率降低了约80% (OR (95% CI) = 0.19(0.04-0.86))。TNF-的长期关联α-308 g -等位基因双携带与所描述的低tnf分泌特性一致[36].高肿瘤坏死因子-α在IS发生3个月后的水平,先前已发现与不期望的功能依赖有关[37].
总之,我们的研究结果表明,重要炎症细胞因子的功能基因型既不能推迟也不能加速IS发病年龄,尽管这些分子在疾病的病理生理学中扮演着广泛接受的角色。我们为TNF-可能的预测效应提供了暗示-308 GG祖先基因型在卒中6个月后的临床结局更好。这可能是因为我们的研究规模较小,无法识别其他具有统计学意义的关联。因此,需要在更大的IS队列中进行进一步的研究来证实我们的结果。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
致谢
S. Marousi获得了希腊佩特拉斯市佩特拉斯大学研究委员会(K. Karatheodoris B.705项目)的资助。
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