中国当代儿科杂志  2015, Vol. 17 Issue (3): 232-236   PDF    
ACE2基因多态性与儿童原发性肾病综合征的相关性研究
邱明瑜1, 谢琴芳1, 王丽娜1 , 于力2    
1. 广州市南沙中心医院儿科, 广东 广州 511457;
2. 广州市第一人民医院儿科, 广东 广州 510180
摘要目的 血管紧张素转换酶2(ACE2)基因多态性与高血压病、糖尿病肾病等多种疾病相关,是否参与儿童原发性肾病综合征(PNS)的发病尚不明确,该研究探讨广东汉族儿童ACE2 基因A9570G 多态性与PNS 的相关性。方法 选取广东汉族PNS 患儿66 例为肾病组,健康体检者60 例为对照组,采用聚合酶链反应-限制性核酸内切酶片段长度多态性技术分析肾病组与对照组的ACE2 基因A9570G 基因型分布和等位基因频率。结果 在女性和男性,两组间等位基因频率及基因型分布差异均无统计学意义(P>0.05)。肾病组按糖皮质激素治疗反应分为激素敏感组和激素耐药组,亚组分析发现,在女性,激素敏感组GG 基因型频率低于激素耐药组(17% vs 45%,P<0.05),激素敏感组G 等位基因频率亦低于激素耐药组(31% vs 61%,P<0.05);在男性,激素敏感组G 基因型/G 等位基因频率低于激素耐药组(36% vs 64%,P<0.05)。结论 ACE2 基因A9570G 多态性与儿童PNS 的发生无明确关联,但可能与PNS 患儿对糖皮质激素治疗的反应有关,G 等位基因可能是儿童PNS 激素耐药的遗传易感因素。
关键词原发性肾病综合征     血管紧张素转换酶2     基因多态性     糖皮质激素治疗反应     儿童    
Association between angiotensin-converting enzyme 2 gene polymorphisms and childhood primary nephrotic syndrome
QIU Ming-Yu1, XIE Qin-Fang1, WANG Li-Na1 , YU Li2    
Department of Pediatrics, Nansha Central Hospital of Guangzhou City, Guangzhou 511457, China
Abstract: Objective Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) gene polymorphisms have been shown to be implicated in hypertension, diabetic nephropathy, and other diseases. However, it remains unclear whether ACE2 gene polymorphisms are involved in the development of primary nephrotic syndrome (PNS) in children. The aim of this study was to assess the association between A9570G polymorphisms of ACE2 gene and PNS in a group of Han children in Guangdong Province, China. Methods The genotype distribution and allele frequency of ACE2 gene A9570G in 66 children with PNS and 60 healthy subjects (control group) were analyzed by polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism. Results Allele frequency and genotype distribution showed no significant difference between the PNS and control groups whether in female or in male children (P>0.05). The PNS group was classified into the glucocorticoid-sensitive and glucocorticoid-resistant subgroups according to glucocorticoid treatment response. Subgroup analysis revealed that in female children, the frequency of GG genotype was 17% in the glucocorticoidsensitive group vs 45% in the glucocorticoid-sensitive group (P=0.018); the frequency of G allele was 31% in the glucocorticoid-sensitive group vs 61% in the glucocorticoid-resistant group (P=0.023). In male children, the frequency of G genotype/G allele was 36% in the glucocorticoid-sensitive group vs 64% in the glucocorticoid-resistant group (P=0.017). Conclusions There is no clear association between ACE2 gene A9570G polymorphisms and childhood PNS, but ACE2 gene A9570G polymorphisms might be associated with glucocorticoid treatment response in children with PNS. The G allele might be a genetic susceptibility factor of glucocorticoid resistance in children with PNS.
Key words: Primary nephrotic syndrome     Angiotensin-converting enzyme 2     Gene polymorphism     Glucocorticoid treatment response     Child    

儿童原发性肾病综合征(primary nephrotic syndrome,PNS)是一种常见的儿科肾脏疾病,是 由于多种病因造成肾小球基底膜通透性增高,大 量蛋白从尿中丢失的临床综合征,发病机制至今 仍未阐明,环境、遗传、治疗等因素可影响其病 变的进展和预后。近年来研究发现,肾素- 血管 紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS)在肾 脏疾病的发生发展中发挥重要作用[1, 2],血管紧张 素- Ⅱ(angiotensin Ⅱ ,Ang Ⅱ) 是RAS 主要效 应激素,不仅参与调节肾小球内血液动力学的变 化,还可引起肾小球系膜细胞增生和细胞外基质 增多,而这些均是导致肾小球硬化的关键因素。 Ang Ⅱ主要由血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转换酶 (angiotensin-converting enzyme,ACE) 作用下生成。 血管紧张素转换酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)是新近发现的活性酶[3],是RAS 新成员, 能水解Ang Ⅱ成为血管紧张素1~7(Ang-1~7), 是肾脏重要的保护因子。已有研究发现,ACE 基 因、Ang Ⅱ -1 型受体基因等RAS 相关基因多态性 与儿童PNS 的发病及预后有关[4],然而有关ACE2 基因多态性与儿童PNS 的关系未见报道。本研究 采用聚合酶链反应- 限制性核酸内切酶片段长度 多态性技术分析ACE2 基因A9570G 多态性,探讨 ACE2 基因多态性与儿童PNS 的关系。 1 资料与方法 1.1 研究对象

选择2012 年6 月至2014 年3 月45 例在广 州市第一人民医院和21 例在广州市南沙中心医 院住院的PNS 患儿共66 例,所有患儿均为广东 汉族,彼此间无血缘关系。其中男39 例,女27 例; 年龄3~14 岁,平均年龄7.8±3.2 岁; 身高 113±18 cm; 体重30±11 kg; 体重指数18±3; 发病时间7~35 d,平均病程22±9 d;24 h 尿蛋 白4.3±2.1 g;血浆白蛋白19±5 g/L;血浆胆固醇 7.2±1.5 mmol/L。其中40 例表现为单纯型,26 例 表现为肾炎型。

PNS 的诊断及糖皮质激素治疗反应类型依据 中华医学会儿科学分会肾脏病学组2009 年指南判 断[5]。PNS 诊断标准:(1)大量蛋白尿;(2)低 蛋白血症,血浆白蛋白低于25 g/L;(3) 高脂血 症,血浆胆固醇高于5.7 mmol/L;(4)出现不同 程度的水肿。激素敏感的判定:泼尼松足量治疗4 周内尿蛋白阴转;激素耐药的判定:泼尼松足量 治疗4 周以上尿蛋白仍阳性。

入选标准:符合PNS 诊断,且无糖皮质激素 禁忌症,无肾功能衰竭、血栓及严重感染等并发症, 入院前未经糖皮质激素治疗,确诊后糖皮质激素 规范治疗时间不少于4 周。

对照组来源于同时期上述两家医院健康体检 的儿童各30 例,共60 例,其中男32 例,女28 例,年龄4~14 岁,平均年龄 8.2±2.4 岁,身高 117±18 cm,体重30±11 kg,体重指数18±4 。 两组性别构成、年龄、身高、体重、体重指数比 较差异无统计学意义(P>0.05)。 1.2 样本采集和DNA 提取

所有患儿空腹抽取静脉血5 mL 置于EDTA 抗 凝试管中,采用Tiangen 公司提供的外周血基因组 DNA 提取试剂盒提取DNA,标化DNA 浓度值至 20 mg/L,溶于TE 缓冲液中,-80℃冻存。 1.3 ACE2 基因多态性检测

采用聚合酶链反应- 限制性核酸内切酶片段 长度多态性技术进行基因分型。上游引物序列为: 5'-CATGTGGTCAAAAGGATATCT -3',下游引物序 列为:5'-AAAGTAAGGTTGGCAGACAT-3'。酶切反 应体系20 μL,包括特异性PCR 扩增产物8 μL, Alu Ⅰ 酶1 U,10×buffer(Alu Ⅰ 酶自带)2 μL, 消毒双蒸水9 μL。酶切温度:37℃,酶切时间: 16 h。酶切产物点样于2% 琼脂糖凝胶,以50 bp ladder 标志作为判断DNA 片段大小的标准物, 100 V 电泳35 min,在紫外灯下观察电泳条带以鉴 定基因型。抽取部分样品测序核实基因型。 1.4 统计学分析

由于ACE2 基因位于X 染色体,按性别进行 分类统计。采用SPSS 13.0 统计软件进行统计学分 析,计量资料用均数± 标准差(x±s)表示,计 数资料用构成比(%)表示。两组间均数比较采 用成组t 检验,组间计数资料比较采用χ2 检验。 P<0.05 为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 ACE2 基因型测序及酶切电泳结果

基因测序(图 1)证实ACE2 基因 A9570G 多 态性位于第3 内含子第4 碱基,纯合子呈单峰,杂合子呈双峰。AA 基因型的PCR 产物被酶切成 281 bp 和185 bp 两个片段,GG 基因型的产物不能 被酶切,电泳时仅有1 个片段,长度为466 bp, 而AG 杂合子表现为同时具有281 bp、185 bp 和 466 bp 3 个条带(图 2)。

图 1 ACE2 基因A9570G 多态测序图图中箭头所 指部分为多态性位点,纯合子呈单峰,杂合子呈双峰。

图 2 酶切电泳条带
2.2 PNS 组和对照组ACE2 基因多态性分析

在女性,PNS 组和对照组均以AA 基因型 最常见,两组基因型分布差异无统计学意义 (P=0.689);两组等位基因频率比较差异也无统 计学意义(P=0.621),见表 1。在男性,对照组 和肾病组均以A 基因型常见,两组等位基因频率/ 基因型分布比较差异也无统计学意义(P=0.715), 见表 1

表 1 PNS 组和对照组间ACE2 基因型分布和等位基因频率的比较 [n(%)]
2.3 激素敏感组和耐药组间ACE2 基因多态性分析

将66 例PNS 患儿按糖皮质激素治疗反应分为 激素敏感组和激素耐药组进行亚组分析。在女性, 激素敏感组GG 基因型频率低于激素耐药组,差 异有统计学意义(P=0.018);激素敏感组G 等位 基因频率亦低于激素耐药组,差异有统计学意义 (P=0.023),见表 2。在男性,激素敏感组G 基 因型/G 等位基因频率低于激素耐药组,差异有统 计学意义(P=0.017),见表 2

表 2 PNS 亚组间ACE2 基因型分布和等位基因频率的比较 [n(%)]
3 讨论

ACE2 是一种1 型跨膜糖蛋白,与ACE 具有 一定序列相似性的羧肽酶,在肾脏、血管内皮、心、 肺等多种器官和组织中均有表达。ACE2 的主要底 物为Ang Ⅱ,可将其分解为Ang-1~7,后者与其特 异受体Mas 结合,形成ACE2-Ang-(1~7)-Mas 通路, 发挥与传统ACE-Ang Ⅱ -AT1 通路相拮抗的作用。 ACE2 作为RAS 新发现的关键酶,近年来迅速成 为研究热点。Shiota 等[6] 用链脲佐菌素诱导ACE2 基因敲除小鼠和野生型小鼠发生糖尿病,分别在 第4 周和第18 周检测它们的尿液,发现ACE2 基 因敲除小鼠较野生型小鼠的蛋白尿出现早、进展 快;ACE2 基因敲除小鼠的肾小管间质损害更为严 重。Nadarajah 等[7] 发现,足细胞ACE2 表达对肾 损伤具有明显的保护作用,可见ACE2 对肾小球和 肾间质具有保护作用。徐志泉等[8] 研究发现,肾 病综合征患儿存在RAS 的激活,ACE2 可能参与 肾病综合征的发病。

ACE2 基因定位于Xp22[9],有18 个外显子, 本研究中的SNP 位点A9570G 位于第3 内含子, 紧靠外显子的位置,这个位点的变异可以改变 mRNA 的剪接[10],其改变可能对基因的功能产生 影响,从而参与疾病的发生发展。ACE2 基因多态 性与高血压、冠心病等疾病的关系已被多个研究 证实[11, 12],与肾脏疾病的关系也越来越受重视, Chaoxin 等[13] 研究发现携带G 等位基因的男性糖 尿病患者容易出现尿蛋白,提示G 等位基因可能 是肾脏损害的易感因素之一,而Currie 等[14] 针对 糖尿病肾病与ACE2 基因多态性的关系的研究,并 未发现阳性结果。有关ACE2 基因多态性与肾脏疾 病的研究结果尚不一致,有待进一步研究。本研 究发现,ACE2 基因A9570G 多态性在PNS 患儿和 健康儿童中的基因型分布和等位基因频率未见明 显差异,提示该多态性位点与儿童PNS 的发病无 明显关系。进一步行亚组分析发现,在女性,激 素敏感组GG 基因型频率和G 等位基因频率均低 于激素耐药组;在男性,激素敏感组G 基因型/G 等位基因频率低于激素耐药组,提示ACE2 基因 A9570G 多态性与PNS 患儿激素治疗反应有关,G 等位基因可能是激素耐药的遗传易感因素,而糖 皮质激素是治疗儿童PNS 的首选药,因此,检测 ACE2 基因A9570G 多态性有助于儿童PNS 的疗效 评估及预后判断。ACE2 基因A9570G 多态性如何 影响儿童PNS 对激素治疗的反应目前尚不清楚。 有研究发现,用牛血清白蛋白处理人肾近曲小管 上皮细胞可以导致ACE m-RNA 及蛋白水平显著升 高,ACE2 m-RNA 与蛋白水平下降,而细胞培养 液中Ang Ⅱ生成量增多,说明在病理状条件下产 生蛋白尿后,可能通过上调肾脏ACE 水平,下调 ACE2 水平诱导局部RAS 激活,加速肾脏病变进 程[15]。因此,本研究推测,当儿童PNS 发生后大 量的蛋白尿导致局部RAS 激活,由于基因多态性 的存在导致患儿局部RAS 激活的程度和反应有所 不同,特别是局部ACE2 水平的降低,导致肾脏病 变程度和对药物治疗反应均有所不同。

综上所述,本研究通过对PNS 患儿ACE2 基 因 A9570 多态性分析,发现ACE2 基因 A9570 多 态性与儿童PNS 的发生无明确关联,但可能与 PNS 患儿糖皮质激素治疗反应有关,G 等位基因有 望作为PNS 患儿预后的预测指标。但本研究样本 量小,尚需大样本、多中心进一步研究,并深入 探讨其内在机制,为儿童PNS 防治提供有效的理 论依据。

参考文献
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