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摘要
背景载脂蛋白E的多态性与胆结石的胆固醇含量、胆囊胆汁的结晶率和胆结石病(GSD)的患病率有关。
目标研究载脂蛋白E多态性是否在人群水平上调节GSD的易感性，并研究糖耐量受损、糖尿病和GSD之间的可能联系。
方法在随机选择的261名高血压男性、259名对照男性、257名高血压女性和267名对照女性的中年队列中测定了载脂蛋白E表型。所有无糖尿病病史的受试者均接受2小时口服葡萄糖耐量试验(OGTT)。超声检查证实GSD。
结果携带E2载脂蛋白的女性(表型E2/ 2,2 /3和2/4)与不携带E2的女性(表型E2/ 3,4 /3和4/4)相比，GSD的优势比为0.28(95%置信区间0.08-0.92)。对男性没有保护作用。女性高血压患者发生GSD的相对风险为1.2(0.8-1.7)，男性高血压患者为1.8(1.0-2.7)。在逐步多元logistic回归模型中，E2对女性的GSD有保护作用，而OGTT两小时血糖、血清胰岛素和血浆甘油三酯是危险因素。OGTT期间血糖升高也是男性GSD的一个重要危险因素。
结论数据表明载脂蛋白E2是一种遗传因素，为女性提供预防GSD的保护。相反，糖耐量受损和单纯糖尿病与GSD风险相关。
- 载脂蛋白E
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- 葡萄糖耐量降低
- 胆固醇
缩写
- Apo E
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- 身体质量指数
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- 胆石病
- 高密度脂蛋白
- 高密度脂蛋白
- 低密度脂蛋白
- 低密度脂蛋白
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数据来自Altmetric.com
胆石病(GSD)的主要常规危险因素是性别、肥胖、年龄和种族背景。1 - 5女性胆结石的患病率是男性的两到三倍，并且随着年龄的增长而增加。1 - 4GSD在某些种族群体中的高患病率5支持遗传因素调节GSD易感性的观点。此外，低血浆高密度脂蛋白(HDL)胆固醇和高血浆低密度脂蛋白(LDL)胆固醇和高甘油三酯可能与胆结石的风险有关。4，6 - 8这种血脂状况以及肥胖实际上是被称为代谢综合征的风险因素的一部分，代谢综合征与高血压、非胰岛素依赖型糖尿病和冠心病有关。确实，糖尿病和GSD之间的联系8，9已经被建议。
载脂蛋白E (apo E)是胆固醇和脂蛋白代谢的关键调节蛋白之一。载脂蛋白E有三种常见的异构体，分别为E2、E3和E4，分别由ε2、ε3和ε4等位基因编码，分布在染色体19q13.2区域的一个位点上。这些等位基因定义了六种载脂蛋白E表型:E2/2, 2/3, 2/4, 3/3, 4/3和4/4。载脂蛋白E4与多种疾病有关，如冠心病10，11以及老年痴呆症，12，13这意味着携带载脂蛋白E4的受试者达到极端老年的可能性很低。14ε2等位基因与低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇浓度相关，ε4等位基因与高血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇浓度相关9，10胆固醇和胆汁酸的肠肝代谢也会发生改变。15E4等位基因可预防右侧结直肠腺瘤和癌。16我们和其他一些作者先前已经证明，ε2等位基因的受试者胆结石的胆固醇含量往往较低，而ε4等位基因的受试者胆固醇含量较高。17，18最近的一项研究表明载脂蛋白E4亚型可能是胆石症的危险因素。18
我们假设载脂蛋白E的ε2等位基因可能预防GSD，而ε4等位基因可能增加GSD的风险。为了评估apo E与常规GSD危险因素相比的作用，我们选择了一个GSD和冠心病危险因素聚类的中年人群，即高血压队列，并随机选择对照组。我们讨论了以下问题:(1)载脂蛋白E表型是否调节GSD的风险?(2)糖耐量受损在冠心病高风险人群中GSD的风险中是否有任何作用?
研究对象与方法
从奥卢市的人口中(选择时为106 500名居民)，招募了300名男性和300名女性受试者，他们都有高血压病史，年龄和性别都与对照组相匹配。高血压受试者按年龄分层(40-60岁)从社会保险机构报销降压药登记中随机抽取。600名对照受试者是从覆盖奥卢市全体人口的社会保险登记册中随机挑选的。这两份登记册均由社会保险机构保存。调查参与率为87.1%。所有受试者均知情同意，并经我院伦理委员会批准。
腹部超声检查采用东芝SSA 270超声系统，扫描频率为5 MHz。胆结石诊断为可移动腔内超声密度伴后方阴影。既往行胆囊切除术的患者(n=83)，从手术记录中证实存在胆结石。这些患者中有74例(89%)确诊胆结石。身体质量指数(BMI)的计算方法是体重(公斤)除以身高(米)的平方。
静脉血样本在一夜禁食后被抽入EDTA管。血浆低密度脂蛋白和高密度脂蛋白胆固醇浓度的估计，如脂质研究诊所所述实验室操作手册．19胆固醇和甘油三酯采用酶法分析，试剂盒来自德国曼海姆勃林格诊断公司，使用通力特定选择性化学分析仪(通力仪器，芬兰埃斯波)。在抽取空腹血后，受试者被给予75克葡萄糖负荷。测定1小时和2小时血糖和胰岛素浓度，既往已知胰岛素治疗的糖尿病患者除外。使用葡萄糖脱氢酶法测量血糖浓度(diagnostics, Merck, Darmstadt, Germany)。如前所述，采用双位点免疫酶测法(AIA-PACK IRI, Tosoh Corp.， Tokyo, Japan)测定血清胰岛素浓度。20.糖尿病的定义是根据世界卫生组织的标准21:已知糖尿病或空腹血糖不低于6.7 mmol/l或口服糖耐量试验(OGTT)后两小时血糖不低于10.0 mmol/l。糖耐量受损定义为空腹血糖低于6.7 mmol/l，但两小时血糖6.7 ~ 9.9 mmol/l。
采用等电聚焦和免疫印迹技术从血浆中测定载脂蛋白E表型22，23使用商业抗体(Daiichi Pure Chemical，东京，日本;Bio-Makor, Rehovot，以色列)。如前所述，我们还使用固相微测序试剂盒(Affigene ApoE, Orion制药生物技术，芬兰埃斯波)对16名糖尿病患者和44名对照组进行了apo E基因型盲法分析24所有病例的表型和基因型都是匹配的。因此，载脂蛋白E可能的糖基化不影响带的分布和载脂蛋白E表型的分类。
使用SAS(美国北卡罗来纳州卡里市统计分析系统研究所)软件包进行数据存储和统计分析。结果用CIA程序计算的平均值和95%置信区间(CI)表示。25通过方差分析计算有无GSD患者与对照组之间的均值差异。对于甘油三酯，在对数变换后进行分析。的χ2方法评估载脂蛋白E表型在组间的分布。采用SAS包的logistic程序进行逐步多元logistic回归分析。
结果
男性GSD患病率为9.0%，女性为19.3%。在两性中，经治疗的高血压患者的GSD患病率往往高于对照组，因此与年龄和性别匹配的对照组相比，高血压女性的GSD相对风险为1.2 (95% CI 0.8-1.7)，高血压男性的GSD相对风险为1.8(1.0-3.1)。GSD组糖耐量下降37例(24.3%)，对照组133例(14.8%)，糖尿病对照组25例(16.89%)，对照组72例(8.04%)。在两性中，糖尿病患者GSD的患病率均显著高于正常血糖组(女性为37.2% vs 15.2%，优势比(OR) 3.29, 95% CI 1.67-6.47;男性为16.7%，男性为7.0%，OR为2.65,95% CI为1.17-5.991A).糖耐量受损组的GSD患病率也高于血糖正常组(女性分别为24.8%和14.9%，OR 2.20, 95% CI 1.29-3.77;男性为23.4%，男性为14.8%，OR 2.08, 95% CI 0.99-4.40)。
(A)正常血糖受试者、糖耐量受损(IGT)受试者和糖尿病(DM)患者胆石病的患病率。对于(a) OR=2.08 (95% CI 0.99-4.40);(b) OR=2.65 (1.17-5.99);(c) OR=2.20 (1.29-3.77);(d)与血糖正常的受试者相比OR=3.29(1.67-6.47)。(B)对照组、高血压和所有至少有一个ε2等位基因的女性胆石病患病率(表型e2 / 2,2 /3和2/4;黑色条)和不含ε2等位基因(表型e3 / 3,4 /3和4/4;阴影酒吧)。对于(a) OR=0.28 (95% CI 0.08-0.92)。
表1而且2显示高血压患者和对照患者的基本特征、血糖、血清胰岛素和血浆脂蛋白浓度。在对照组和高血压妇女中，有GSD的受试者甘油三酯高于没有GSD的受试者。在不育性BMI最高(BMI超过28.6 kg/m)的女性受试者中2)，胆结石患病率(27%)高于最低组和中组(分别为17%和14%)(χ2= 10.7, p < 0.005)。在男性中，胆结石的患病率也随着BMI的增加而增加，在最低、中、高三个等级分别为7%、9%和11%。
表格3.载脂蛋白E表型分布。在所有至少有一种ε2等位基因的女性(E2/2、E2/3和E2/4表型)中，胆结石的发生率(6.7%)低于没有ε2等位基因的女性(20.5%)2= 5.0, p < 0.025)。在高血压和对照组中也发现了同样的趋势1B). ε2等位基因与无ε2等位基因的女性相比，GSD的OR为0.28 (95% CI 0.08-0.92)。ε2等位基因的女性血浆胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇低于没有ε2等位基因的女性(表2)4)．在男性中，没有观察到载脂蛋白E与胆结石的存在之间的联系(表3.)．ε2等位基因存在或不存在个体之间的葡萄糖和胰岛素浓度或糖尿病患病率没有差异(数据未显示)。
Apo E ε2等位基因携带者(e2 / 2,2 /3和2/4)和ε2等位基因携带者(e3 / 3,4 /3和4/4)的年龄、BMI、血浆总胆固醇、LDL和HDL胆固醇以及甘油三酯
在逐步多元logistic回归模型(包括OGTT期间两小时葡萄糖和胰岛素浓度、空腹血糖和血清胰岛素、载脂蛋白E2亚型、年龄、BMI、血浆总量、LDL和HDL胆固醇以及血浆甘油三酯作为变量)中，具有E2亚型的表型(表型E2/ 2,2 /3和2/4)的OR为0.28 (95% CI为0.08-0.93)。OGTT两小时血糖升高1mmol /l为1.098(1.02-1.17)，血清胰岛素升高1mu /l为1.05(1.02-1.07)，血清甘油三酯升高1mm为1.54(1.21-1.96)，年龄增加1岁为1.05(1.01-1.09)。女性GSD最有效和最一致的预测因子是OGTT期间两小时葡萄糖浓度，其次是空腹血清胰岛素、载脂蛋白E2亚型、血清甘油三酯和年龄。在男性中，OGTT两小时内血糖升高1 mmol/l的OR为1.13 (95% CI 1.05-1.22)， LDL和HDL胆固醇分别为0.60(0.42-0.85)和0.25(0.08-0.80)提供了对GSD的保护。对于男性来说，GSD最强的预测因子是OGTT期间两小时的血糖浓度，其次是LDL和HDL胆固醇。Apo E2在男性中不是一个显著的保护因素。
讨论
本研究结果提示载脂蛋白E ε2等位基因可能保护中年妇女不发生GSD。在逐步多元logistic回归模型中，糖耐量下降、血浆甘油三酯升高和年龄增长被证实为GSD的危险因素。在男性中，风险因素概况似乎有些不同，因为低密度脂蛋白和高密度脂蛋白胆固醇，而不是载脂蛋白E亚型E2是显著的风险因素。在男性和女性中，GSD似乎与糖代谢障碍、肥胖和高血压有关。值得注意的是，男性GSD的患病率不到女性的一半，可能需要更多的男性人群来评估GSD的所有危险因素。
根据目前对对照组(非高血压)受试者的调查结果，芬兰中年妇女的GSD患病率为17.6%，男性为6.6%。最近有报道称，在邻近的瑞典白人人口中，40岁和60岁女性的GSD患病率分别为11%和25%，男性为4%和15%3.；这种流行率与本研究中观察到的情况十分相似。
以往关于临床GSD与血压关系的研究均为阴性。8然而，目前的研究表明，超声检测到的GSD可能在高血压受试者中更为普遍，至少在男性中是如此。肥胖是高血压和GSD的一个已知危险因素，因此可能是解释这种关联的一个因素。
在女性的经典危险因素中，年龄和甘油三酯在多元逐步logistic回归模型中具有显著性，尽管年龄范围仅在40 - 60岁之间。不幸的是，我们无法分别分析患有胆固醇和色素胆结石的受试者，因为对无症状的受试者进行胆囊切除术是不道德的。不同类型GSD的危险因素是不同的，1，26但胆固醇胆结石是我们人群中最常见的胆结石(74%)。17根据以前的报告，1 - 5我们发现肥胖是GSD的一个重要危险因素。在男性中，HDL和LDL胆固醇与GSD风险呈负相关。低HDL和GSD之间的联系已经被观察到，尤其是在女性中，6 - 8但低密度脂蛋白胆固醇和GSD之间的关系较弱。6本研究纳入经典危险因素，以估计新危险因素的相对威力。由于所有经典的危险因素在我们的分析中似乎都很重要，我们相信我们基于人群的样本无论如何都没有偏见，适合于寻找潜在的新危险因素。
先前的研究揭示了胆道胆固醇饱和的重要遗传因素27和胆道脂质组成，28两者都受载脂蛋白E的影响。15，18现在和过去18数据表明载脂蛋白E表型属于影响胆固醇代谢和GSD易感性的共同遗传因素。最近对其他影响脂蛋白代谢的基因，如载脂蛋白B、载脂蛋白A- i和CETP基因的变异的分析，没有建立这些基因的许多DNA多态性与GSD之间的显著关联。29
高血压组的GSD患病率高于对照组。在圣安东尼奥心脏研究中，8其中GSD的诊断基于自我报告，高血压女性GSD的调整优势比为1.16，高血压男性为1.25，显示出与我们的研究相同的趋势。高血压是否使受试者更容易发生GSD?我们的高血压受试者比对照组有更高的bmi和甘油三酯、葡萄糖和胰岛素浓度，显示出经典的危险因素集群，即代谢综合征。根据目前和以往的研究，所有这些冠心病的危险因素似乎也是GSD的危险因素。1 - 4，9一些关于GSD相关性的住院患者研究一直存在争议，30.，31但我们的结果与早期关于自我报告的临床胆囊疾病的流行病学研究一致。8此外，关于高胰岛素血症和GSD之间关系的早期发现得到了进一步的扩展。32此外，环境因素，如导致胆固醇和胆汁酸代谢异常和超重的饮食，也可能使受试者同时容易受到糖代谢受损、高血压和GSD的影响。
根据目前的数据，E2亚型似乎对女性提供了预防GSD的保护。在我们之前对症状性GSD患者的研究中，E2亚型在患者和对照组中的患病率分别为9.5%和8.5%。在之前的另一项研究中，18E2在女性(9.6%)和男性(10.9%)胆结石患者中的患病率也略高于女性(7.3%)和男性(7.0%)对照组。E4亚型在目前的GSD患者中没有过多的代表，而在另一项研究中，它在GSD患者中明显过量。18有可能在对特定症状患者的研究中，17，18载脂蛋白E表型的分布可能不同于随机选择的人群。
ε2等位基因如何预防GSD?胆囊胆汁与胆固醇过饱和是结晶的前提条件。33，34致结石性胆汁可能是胆固醇合成增强、胆汁酸池减少或两者兼有的结果。35，36ε2的保护作用可能存在于导致过饱和的代谢途径中，因为ε2等位基因的受试者表现出低胆固醇吸收和高胆盐合成率。14ε2和ε3等位基因组胆囊胆汁成核时间较长，ε4等位基因组胆囊胆汁成核时间较短。17尽管并非所有研究都观察到这种效应。18载脂蛋白E存在于胆囊胆汁中，17本身也可作为成核或反成核因子。例如，载脂蛋白E与尿酸钠晶体结合37促进42个氨基酸淀粉样β肽的聚合。38载脂蛋白E也可能以这种方式与控制胆固醇晶体成核和长成结石的蛋白质相互作用。
目前的研究结果证实了在基于人群的超声队列检查中GSD的经典危险因素的作用，并提示高血压和GSD可能具有共同的遗传和环境危险因素。载脂蛋白E ε2等位基因对胆固醇结晶的抑制作用17胆汁成分18似乎也会影响人群水平的GSD风险。目前工作的数据和最近以人口为基础的研究9证实糖耐量受损和糖尿病也可能被添加到GSD的危险因素列表中。
致谢
这项工作得到了芬兰科学院医学委员会的支持。我们非常感谢Saija女士Kortetjärvi、Liisa Laine女士和Leena Ukkola女士提供的技术和秘书协助。
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