1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Генетика
  4. T. 56, № 2, 2020

Генетика, 2020, T. 56, № 2, стр. 225-233

Полиморфные варианты генов внутриклеточных транспортеров холестерина: связь с уровнем липидов крови, толщиной интима-медиа и развитием ишемической болезни сердца

М. И. Чурилин 1, *, С. И. Кононов 1, Ю. В. Лунева 1, В. А. Казанов 1, Ю. Э. Азарова 1,  2, Е. Ю. Клёсова 2, М. А. Быканова 2, Г. Пасчоалини 1, А. В. Харченко 1, С. Н. Жабин 1, О. Ю. Бушуева 1,  2, С. В. Поветкин 1, Г. С. Маль 1, А. П. Ковалев 3, М. А. Солодилова 1, А. В. Полоников 1,  2

1 Курский государственный медицинский университет
305041 Курск, Россия

2 Курский государственный медицинский университет, Научно-исследовательский институт генетической и молекулярной эпидемиологии
305041 Курск, Россия

3 Курская областная клиническая станция переливания крови
305035 Курск, Россия

* E-mail: mpmi2@yandex.ru

Поступила в редакцию 15.03.2019
После доработки 24.04.2019
Принята к публикации 10.06.2019

Полный текст (PDF)

Аннотация

Изучено влияние однонуклеотидных вариантов полиморфизма (SNP) генов внутриклеточных транспортеров холестерина rs1883025 ABCA1, rs217406 NPC1L1 и rs881844 STARD3 на показатели липидного состава сыворотки крови, толщину комплекса интима-медиа (ТИМ), а также их взаимосвязь с риском развития ишемической болезни сердца (ИБС). Генотипирование SNP проводили на генетическом анализаторе MassARRAY 4. Влияние полиморфных вариантов генов на трансформированные показатели липидного обмена и ТИМ анализировали методом линейного регрессионного анализа раздельно у мужчин и женщин с поправкой на возраст и индекс массы тела. У мужчин установлена ассоциация rs881844 гена STARD3 с пониженным риском развития ИБС (OR = 0.67, 95% CI 0.46–0.96, P = 0.02). У женщин для SNP rs1883025 ABCA1 установлена ассоциация с пониженным риском развития ИБС (OR = 0.65, 95% CI 0.44–0.95, P = 0.02). SNP rs1883025 ABCA1 ассоциировался с уровнем холестерина липопротеидов низкой плотности (P = 0.05), а SNP rs217406 – с уровнем триглицеридов (P = 0.02) только у мужчин. У женщин rs217406 NPC1L1 и rs881844 STARD3, а у мужчин rs1883025 ABCA1 были ассоциированы с ТИМ. Нами впервые выявлены ассоциации rs1883025 гена ABCA1 и rs881844 гена STARD3 с развитием ИБС и показаны значительные половые различия в ассоциациях генов с исследованными фенотипами. Таким образом, исследованные полиморфные варианты генов внутриклеточных транспортеров холестерина могут быть вовлечены в формирование атеросклеротического процесса в артериях посредством механизмов, которые напрямую не связаны с нарушениями обмена холестерина и холестерина липопротеидов низкой плотности.

Ключевые слова: ишемическая болезнь сердца, липиды сыворотки крови, обмен холестерина, толщина комплекса интима-медиа, внутриклеточные транспортеры холестерина, однонуклеотидный полиморфизм (ОНП).

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) – распространенное сердечно-сосудистое заболевание, характеризующееся абсолютным или относительным нарушением кровоснабжения миокарда вследствие поражения коронарных артерий. В большинстве случаев ИБС является результатом атеросклероза коронарных артерий, его основу составляют нарушения липидного обмена [1]. По своей природе ИБС представляет собой типичное мультифакториальное заболевание, развитие которого детерминировано сложным взаимодействием генетических и средовых факторов [2]. Основные нарушения липидного обмена, патогенетически значимые для развития атеросклероза, – повышение уровня общего холестерина и холестерина липопротеидов низкой плотности. Наряду с изменением биохимических атерогенных факторов сыворотки крови, что составляет основу диагностики атеросклероза, пристальное внимание исследователей привлекает показатель “толщина комплекса интима-медиа сонных артерий” (ТИМ), который отражает системные атеросклеротические изменения и фактически является ранним ультразвуковым индикатором, позволяющим оценить формирование начальных стадий изменения сосудистой стенки [3, 4].

К настоящему времени идентифицирован широкий спектр генов, вовлеченных в регуляцию липидного обмена и характеризующихся патогенетической взаимосвязью с атеросклерозом и ИБС [2, 5, 6]. Выполнено несколько крупномасштабных полногеномных исследований, позволивших установить более сотни локусов, контролирующих уровни липидов и липопротеидов сыворотки крови, многие из которых выявили ассоциацию с ИБС [7–10]. Как за рубежом, так и в России основной вектор генетических исследований продолжительное время был смещен в сторону поиска полиморфных вариантов генов LPA, LDLR и аполипопротеидов С [6, 11–13], тогда как гены, кодирующие транспортеры клеточного холестерина, не получили должного внимания исследователей в качестве генетических детерминант липидного обмена и предрасположенности к ИБС. Цель настоящего исследования – изучение влияния полиморфных вариантов генов внутриклеточных транспортеров холестерина rs1883025 ABCA1, rs217406 NPC1L1 и rs881844 STARD3 на показатели липидного состава сыворотки крови, толщину комплекса интима-медиа, а также их взаимосвязь с риском развития ишемической болезни сердца.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование были включены 1700 неродственных индивидов славянского происхождения – уроженцев Центральной России, включая 991 пациента с подтвержденным диагнозом ИБС (633 – мужчины и 358 женщин, средний возраст 59.9 ± 8.8). Доля больных стенокардией 2–4-го функционального класса – 42%, больные инфарктом миокарда – 58%. Группа из 709 человек – относительно здоровые добровольцы без клинических проявлений сердечно-сосудистых и других хронических заболеваний (мужчин 452 и женщин 257, средний возраст 60.4 ± 8.1). Исследуемые группы были сопоставимы как по полу (P = 0.24), так и по возрасту (P = 0.24). Сбор клинического и биологического материалов от пациентов с ИБС, их клиническое обследование осуществлялись на базах кардиологических отделений БМУ “Курская областная клиническая больница”, ОБУЗ “Курская городская клиническая больница скорой медицинской помощи” и ОБУЗ “Курская городская больница № 1 им. Н.С. Короткова”. Контрольная группа формировалась в ходе проведения профессиональных медицинских осмотров из числа медперсонала и пациентов лечебно-профилактических учреждений, не страдающих хроническими заболеваниями, здоровых доноров, сотрудников образовательных и других учреждений г. Курска. Детальная информация по сбору клинического и биологического материалов и обследования пациентов была представлена нами ранее [14–17]. Для оценки липидного состава крови использовали кровь из кубитальной вены пациентов, забор которой проводили утром натощак после 12-часового голодания, а также после приема легкого ужина (с ограничением жиров) в день, предшествующий взятию крови. Для молекулярно-генетических исследований у всех обследуемых осуществлялся забор крови объемом 5 мл в пластиковые пробирки с 0.5 М раствором ЭДТА, после чего образцы замораживали и хранили при ‒20°С до этапа выделения ДНК. Геномную ДНК выделяли из размороженной венозной крови стандартным двухэтапным методом фенольно-хлороформной экстракции и преципитации этанолом.

Для молекулярно-генетического анализа были отобраны три однонуклеотидных полиморфных варианта (SNP) генов, а именно rs1883025 C>T гена ABCA1 (9q31.1), rs217406 C>G гена NPC1L1 (7p13) и G>C rs881844 гена STARD3 (17q12). Критерии отбора генов и SNPs включали: 1) продукт гена участвует в транспорте холестерина в клетке; 2) в отношении гена и полиморфизма есть литературные данные о влиянии на показатели липидного обмена крови, установленные в результате крупных международных исследований; 3) частота минорного аллеля должна быть не ниже 5%. Генотипирование полиморфных вариантов генов проводилось с использованием технологии iPLEX на генетическом анализаторе MassARRAY 4 (Agena Bioscience, США) в НИИ генетической и молекулярной эпидемиологии Курского государственного медицинского университета. Подготовку образцов (проведение ПЦР) для масс-спектрометрической детекции SNPs проводили на приборе MassARRAY 4, используя амплификатор CFX96 (Bio-Rad, США). При подборе праймеров и формировании ПЦР-мультиплексов для генотипирования SNPs использовалось online программное обеспечение MassARRAY Assay Design Suite (https://agenacx.com). Праймеры для iPLEX генотипирования были синтезированы в ЗАО “Евроген” (г. Москва).

Оценка липидных параметров крови включала определение содержания в сыворотке крови общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ) на автоматическом анализаторе Vitalab Flexor E (Нидерланды) прямым ферментативным методом с использованием реагентов производства “Analitycon” (Германия). Содержание холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛВП) определялось прямым иммунотурбидиметрическим методом без предварительного осаждения (Direct-метод прямой элиминации) с использованием реагентов производства “Roche Diagnostics” (Германия) на автоматическом биохимическом анализаторе Cobas c 311 (Германия). Уровень холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛНП) рассчитывали по формуле Фридвальда. Значения липидных показателей выражали в ммоль/л. Дуплексное ультразвуковое исследование сонных артерий выполнялось в В-режиме линейным датчиком ультравысокого разрешения с применением ультразвуковой системы MyLab™40 (Esaote, Голландия).

Для анализа соответствия распределения частот генотипов равновесию Харди–Вайнберга и сравнения частот аллелей и генотипов между группами использовался точный тест Фишера. Ассоциации SNPs с риском развития ИБС оценивали методом логистической регрессии по коэффициенту отношения шансов (OR), показывающему, во сколько раз вероятность попасть в группу “случай” отличается от вероятности попасть в группу контроля для носителя определенного генотипа с поправкой на пол, возраст и индекс массы тела обследуемых.

В связи с тем, что показатели липидного обмена и комплекса толщина интима-медиа характеризовались распределением, отличным от нормального (оценено тестом Колмогорова–Смирнова), эти параметры представлялись в виде медиан (Me) и интерквартильных размахов (Q1, первый – Q3, третий квартили). Для статистического анализа эти параметры были подвергнуты трансформации (обратное нормальное преобразование на основе рангов). Влияние полиморфных вариантов генов на показатели липидного обмена и ТИМ анализировали методом линейного регрессионного анализа раздельно у мужчин и женщин с поправкой на возраст и индекс массы тела с помощью программного обеспечения SNPStats [18].

РЕЗУЛЬТАТЫ

Распределение частот генотипов в исследуемой популяции соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (P > 0.05). Частоты аллелей полиморфных вариантов генов rs1883025 ABCA1, rs217406 NPC1L1 и rs881844 STARD3 были сопоставимы с европейскими популяциями согласно данным третьей фазы проекта “1000 геномов” (1000 Genomes Project). В табл. 1 представлены сводные данные по частотам аллелей и генотипов исследуемых полиморфных вариантов генов в группах больных ИБС и здоровых индивидов, стратифицированных по полу. У мужчин установлена статистически значимая ассоциация полиморфного варианта G>C rs881844 гена STARD3 с пониженным риском развития ишемической болезни сердца независимо от возраста и индекса массы тела (эффект сверхдоминирования влияния SNP на риск развития болезни): генотип G/C встречался чаще в контрольной группе, чем среди больных ИБС (OR = 0.67, 95% CI 0.46–0.96, P = = 0.02). Напротив, носительство генотипа C/C ассоциировалось с повышенным риском развития ИБС (OR = 1.78, 95% CI 1.16–2.72). Также у мужчин наблюдалась отчетливая тенденция (P = 0.052) к ассоциации генотипа С/G rs217406 с повышенным риском развития ИБС. У женщин установлена статистически значимая ассоциация SNP rs1883025 гена ABCA1 для генотипа C/T (модель сверхдоминирования) с пониженным риском развития ИБС независимо от возраста и индекса массы тела пациентов (OR = 0.65, 95% CI 0.44–0.95, P = 0.02). Статистически значимых различий в частотах генотипов rs217406 NPC1L1 и rs881844 STARD3 между группами больных ИБС и здоровых женщин не установлено (P > 0.05).

Таблица 1.  

Распределение частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов внутриклеточных транспортеров холестерина в группах больных ИБС и здоровых индивидов

Генотипы, аллель Мужчины Женщины
больные ИБС (N = 633) контроль (N = 452)     OR (95% Сl) Р больные ИБС (N = 358) контроль (N = 257) OR (95% CI) Р
     n (%)      n (%) n (%) n (%)
АВСА1 C>T (rs1883025)
С/С   383 (60.8)   281 (62.2)    1.03 (0.76–1.40) 0.84 226 (63.1) 143 (55.6)     0.65 (0.44–0.95) 0.02OD
С/T   211 (33.5)    149 (33.0) 116 (32.4) 100 (38.9)
Т/Т     36 (5.7)     22 (4.9) 16 (4.5)      14 (5.5)
Т   283 (22.5)    193 (21.3) 1.07 (0.87–1.31) 0.54 148 (20.7) 128 (24.9) 0.79 (0.60–1.03) 0.08
NPC1L1 C>G (rs217406)
С/С    391 (61.8)    291 (64.4)    1.47 (0.99–2.17) 0.052OD 213 (59.5) 161 (62.6)     1.15 (0.82–1.62) 0.42
C/G    209 (33.0)    136 (30.1) 136 (38.0) 89 (34.6)
G/G     33 (5.2)     25 (5.5) 9 (2.5)       7 (2.7)
G    275 (21.7)    186 (20.6) 1.07 (0.87–1.32) 0.52 154 (21.5) 103 (19.4) 1.14 (0.86–1.50) 0.37
STARD G>C (rs881844)
G/G    284 (45.0)    183 (40.9)    0.67 (0.46–0.96) 0.02OD 162 (45.4) 102 (39.7)     0.93 (0.70–1.22) 0.58
G/C    267 (42.3)    232 (51.8) 160 (44.8) 125 (48.6)
С/С     80 (12.7)      33 (7.4) 35 (9.8) 30 (11.7)
С    427 (33.8)    298 (33.3) 1.03 (0.86–1.23) 0.78 230 (32.2) 185 (36.0) 0.85 (0.67–1.07) 0.17

Примечание. N – объем выборки. OR (95% Cl) – отношение шансов и 95%-ный доверительный интервал ассоциации SNP с риском развития ИБС с поправкой на возраст и индекс массы тела, полужирным шрифтом выделены статистически значимые ассоциации (OD – эффект сверхдоминирования SNP).

Следующей задачей исследования было изучение связи полиморфных вариантов генов rs1883025 ABCA1, rs217406 NPC1L1 и rs881844 STARD3 с показателями липидного спектра сыворотки крови и показателем толщина комплекса интима-медиа у больных ИБС. В табл. 2 представлены данные по ассоциациям полиморфных вариантов внутриклеточных транспортеров холестерина с липидами плазмы крови и ТИМ у больных ИБС. Анализ показателей липидного обмена позволил выявить влияние отдельных полиморфных вариантов генов на уровни холестерина липопротеидов низкой плотности и триглицеридов у мужчин. Так, установленная тенденция позволяет предполагать влияние SNP rs1883025 гена ABCA1 на содержание ХС ЛНП (P > 0.05): мужчины-носители вариантного аллеля T имели более высокие значения холестерина липопротеидов низкой плотности (аддитивная генетическая модель влияния SNP). Кроме того, у мужчин-носителей генотипа G/G в сравнении с другими генотипами NPC1L1 наблюдался наименьший уровень триглицеридов сыворотки крови (рецессивная модель влияния SNP, P = 0.02). У женщин нами не были обнаружены статистически значимые влияния изучаемых полиморфных вариантов генов транспортеров холестерина на показатели липидного спектра сыворотки крови. Однако у женщин полиморфные варианты rs217406 NPC1L1 и rs881844 STARD3 были ассоциированы с толщиной комплекса интима-медиа (рецессивная модель влияния SNPs). В частности, женщины-носители генотипов G/G rs217406 NPC1L1 (P = 0.04) и C/C rs881844 STARD3 (P = 0.02), в сравнении с носителями альтернативных генотипов соответствующих SNPs, имели наименьшую толщину комплекса интима-медиа. Напротив, у мужчин-носителей генотипа T/T, в сравнении с другими генотипами rs1883025 ABCA1 обнаружена наибольшая ТИМ (рецессивная модель влияния SNP). Полиморфные варианты rs217406 NPC1L1 и rs881844 STARD3 не были ассоциированы с толщиной комплекса интима-медиа у мужчин.

Таблица 2.  

Связь полиморфных внутриклеточных транспортеров холестерина с липидами плазмы крови и ТИМ у больных ИБС

Ген (SNP ID) Генотипы OXC, ммоль/л XC ЛНП, ммоль/л XC ЛВП, ммоль/л ТГ, ммоль/л ТИМ, мм
Me Q1/Q31 P 2 Me   Q1/Q31 P 2 Me Q1/Q31 P 2 Me Q1/Q31 P 2 Me Q1/Q31 P 2
Мужчины
ABCA1C>Т(rsl883025) C/C 5.78 4.84/6.27 0.82 2.57 1.66/3.95 0.05A 1.24 1.00/1.54 0.67 2.04 1.59/3.29 0.29 0.62 0.55/0.78 0.02R
C/T 5.76 4.79/6.20 3.05 2.00/4.10 1.20 1.01/1.46 1.71 1.37/3.14 0.60 0.52/0.77
T/T 5.80 5.40/6.27 3.51 1.89/4.10 1.19 1.00/1.54 1.96 1.23/3.82 0.73 0.60/0.90
NPC1L1 C>G (rs217406) C/C 5.80 4.83/6.27 0.83 3.01 1.80/4.08 0.68 1.20 1.01/1.53 0.24 1.92 1.57/3.22 0.02R 0.63 0.55/0.78 0.41
C/G 5.70 4.83/6.20 2.60 1.80/3.92 1.24 1.03/1.54 1.93 1.50/3.49 0.61 0.53/0.77
G/G 5.55 4.68/6.10 2.84 1.95/4.06 1.09 0.85/1.52 1.77 1.34/3.07 0.55 0.50/0.78
STARD3 G>C (rs881844) G/G 5.80 4.73/6.30 0.25 2.78 1.85/3.96 0.55 1.18 1.00/1.55 0.87 1.91 1.55/3.48 0.91 0.65 0.53/0.77 0.70 
G/C 5.72 4.90/6.20 2.70 1.71/4.01 1.24 1.02/1.53 2.02 1.50/3.22 0.60 0.55/0.75
C/C 5.75 4.80/6.13 3.55 2.00/4.33 1.10 1.00/1.37 1.68 1.48/2.45 0.58 0.53/0.85
Женщины
ABCA1
C>Т (rsl883025) 		C/C 5.65 4.81/6.28 0.82 1.90 1.46/2.42 0.39 1.52 1.24/1.74 0.69 3.22 1.90/3.82 0.71 0.60 0.50/0.80  0.78 
C/T 5.78 4.72/6.30 1.89 1.23/2.70 1.31 1.20/1.62 3.07 1.81/3.83 0.63 0.50/0.80
T/T 5.35 4.90/5.95 1.36 0.90/2.10 1.54 1.27/1.74 3.08 1.41/3.53 0.61 0.55/0.78
 NPC1L1 C>G (rs217406) C/C 5.64 4.79/6.27 0.97 1.90 1.30/2.46 0.41 1.48 1.25/1.73 0.36 3.13 1.89/3.80 0.99 0.60 0.50/0.80  0.04R 
C/G 5.80 4.88/6.30 1.86 1.24/2.46 1.39 1.16/1.73 3.27 1.86/3.84 0.65 0.55/0.80
G/G 5.21 5.12/6.00 1.68 1.10/1.99 1.54 1.41/1.97 3.20 2.52/3.48 0.42 0.41/0.48
  STARD3 G>C (rs881844) G/G 5.66 4.81/6.26 0.55 1.89 1.20/2.26 0.92 1.50 1.24/1.74 0.75 3.18 1.93/3.77 0.93 0.62 0.55/0.80  0.02R 
G/C 5.43 4.76/6.35 1.90 1.30/2.49 1.40 1.24/1.66 3.21 1.69/3.91 0.65 0.50/0.80
C/C 5.99 5.26/6.23 1.79 1.20/2.24 1.48 1.24/1.80 2.79 2.19/3.80 0.55 0.50/0.63

1 Медианы (Ме) липидных показателей у носителей различных генотипов (25%/76% квартили). 2 Уровни статистической значимости влияния SPN на липидные показатели и толщину интима-медиа (трансформированные значения) с поправкой на возраст и индекс массы тела (линейный регрессионный анализ), полужирным шрифтом выделены статистически значимые уровни (А – аддитивный эффект, R – рецессивный эффект SNP).

ОБСУЖДЕНИЕ

ABCA1 (ATP binding cassette subfamily A member 1) представляет собой АТФ-связывающий цАМФ-зависимый анионный транспортер, также известный как регуляторный белок оттока холестерина (CERP) [19], который является основным регулятором уровня клеточного холестерина и фосфолипидов, их транспорта на аполипопротеины с формированием ЛВП [20]. Loss-of-function мутации в кодирующей области гена ABCA1 приводят к семейному дефициту ЛВП, связанному с нарушенным оттоком холестерина из клеток [21] и повышенным риском развития ИБС [22], тогда как полиморфные варианты, характеризующиеся эффектом gain-of-function (в частности, R219K rs2230806), наоборот, связаны с повышенным уровнем ЛВП, пониженным риском развития и прогрессирования коронарного атеросклероза [23]. Таким образом, результаты исследований свидетельствуют о том, что генетически детерминированная пониженная активность ABCA1 может являться важнейшим механизмом антиатерогенеза. В крупнейшем полногеномном исследовании липидов плазмы у европейцев, выполненном на выборке более 100 000 индивидов, была выявлена ассоциация интронного SNP rs1883025 в гене ABCA1 с пониженным уровнем ЛВП и повышенной концентрацией триглицеридов [8, 24]. Однако ассоциация уровня ХС ЛВП с SNP rs1883025 гена ABCA1 не подтвердилась в нашем исследовании. Данная взаимосвязь также не была обнаружена в исследовании PAGE, выполненном на крупных популяционных выборках различного этноса [9]. Хотя нами не обнаружены корреляции SNP rs1883025 ABCA1 с показателями липидного обмена, мы впервые установили связь данного локуса с толщиной интима-медиа сонных артерий, причем исключительно у мужчин. В частности, генотип T/T ассоциировался с большей ТИМ, чем носители других генотипов ABCA1 у мужчин. В то же время генотип C/T был ассоциирован с пониженным риском развития ИБС у женщин, что может свидетельствовать, с одной стороны, о разнонаправленных фенотипических эффектах у носителей различных генотипов, с другой, о существовании других факторов (в том числе средовых), которые могут указывать на связь данного генетического варианта с атеросклерозом.

NPC1L1 (NPC1 like intracellular cholesterol transporter 1) – белок типа С1, мутация гена которого вызывает редкое наследственное лизосомное заболевание – болезнь Ниманна–Пика. Являясь холестерин-чувствительным рецептором, NPC1L1 играет главную роль во внутриклеточном транспорте и гомеостазе холестерина и других липидов в качестве основного регулятора транспорта холестерина через клеточную мембрану апикальной поверхности энтероцитов кишечника [25]. Примечательно, что NPC1L1 является молекулярной мишенью для гипохолестеринемического препарата Эзетимиба, подавляющего абсорбцию холестерина в кишечнике. Установлены как полиморфные варианты гена NPC1L1, ассоциированные с повышением уровня холестерина ЛПН и риском развития ИБС [26], так и генетические варианты, снижающие уровень холестерина ЛПН и риск развития ИБС [27]. В частности, аллель ‒762C SNP rs2073548 в промоторе гена NPC1L1 связан с более высоким уровнем общего холестерина в сыворотке крови и холестерина ЛНП [28]. Напротив, инактивирующая мутация R406X (rs145297799) гена NPC1L1 ассоциирована со значительным снижением уровня холестерина ЛНП и риском развития ИБС [29]. Показано, что полиморфный вариант rs217406 в интроне NPC1L1 и ряд других SNPs, находящихся с ним в неравновесии по сцеплению, ассоциированы с повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний [30]. Ранее консорциумом Global Lipids Genetics Consortium была также обнаружена связь SNP rs217406 с уровнем холестерина ЛПН у европейцев [10]. Рецессивный эффект данного полиморфизма обнаружен как в отношении снижения уровня триглицеридов плазмы крови у мужчин, так и в отношении наименьшей толщины комплекса интима-медиа у женщин. Кроме того, у мужчин наблюдался отчетливый тренд в ассоциации генотипа C/G rs217406 с развитием ИБС, но на пограничном уровне значимости (P = 0.052). Согласно данным портала GTEx (https://gtexportal.org) SNP rs217406 имеет cis-eQTL: аллель G связан со статистически значимым увеличением (P < 0.0001) экспрессии гена NPC1L1, по крайней мере в подкожной жировой ткани, что может способствовать увеличенной абсорбции экзогенного холестерина в кишечнике. Однако механизмы, лежащие в основе выявленных ассоциаций данного SNP с уровнем триглицеридов и ТИМ у представителей разного пола, только предстоит выяснить в дальнейших исследованиях.

STARD3 (StAR related lipid transfer domain containing 3) – белок, связывающий стерол и обеспечивающий транспорт холестерина и других липидов из эндоплазматического ретикулума в эндосомы [31]. Также он опосредует транспорт холестерина через митохондриальную мембрану [32]. Генетико-эпидемиологических и функциональных исследований полиморфного варианта rs881844 в интроне гена STARD3 в опубликованной литературе нами не обнаружено. В единственном исследовании, проведенном международным консорциумом Global Lipids Genetics, установлена связь SNP rs217406 с уровнем холестерина ЛПН у европейцев [10]. Кроме того, известно, что полиморфизм rs881844 ассоциирован с пониженным риском рака желудка [33]. По данным портала GTEx SNP rs881844 характеризуется функциональным эффектом на экспрессию гена STARD3: аллель G ассоциирован со статистически значимым (P < 0.0001) снижением экспрессии гена в трансформированных фибробластах. Нами обнаружен протективный эффект генотипа G/C в отношении риска развития ИБС у мужчин, а также меньшая толщина комплекса интима-медиа у женщин-носителей генотипа C/C. При этом нами не выявлено взаимосвязи данного SNP с показателями липидного обмена. Можно предположить, что аллель C, ассоциированный с повышенной экспрессией гена STARD3, реализует свои антиатерогенные влияния на сосудистую стенку посредством других, пока неизвестных, механизмов.

Таким образом, в рамках проведенного исследования впервые установлена связь полиморфных вариантов генов внутриклеточных транспортеров холестерина rs1883025 ABCA1, rs217406 NPC1L1 и rs881844 STARD3 G>C с толщиной интима-медиа сонных артерий. Впервые выявлены ассоциации rs1883025 гена ABCA1 и rs881844 гена STARD3 с пониженным риском развития ИБС. Хотя нами не установлены связи данных генов с атерогенными изменениями липидного обмена у больных ИБС, тем не менее исследованные полиморфные варианты генов внутриклеточных транспортеров холестерина могут быть вовлечены в формирование атеросклеротического процесса в артериях посредством других механизмов, не связанных с нарушениями обмена холестерина и ЛНП, на что также указывает влияние этих локусов на толщину комплекса интима-медиа. Кроме того, выявленные ассоциации обнаруживают отчетливую связь показателей липидного обмена с полом – особенность, обнаруженная нами впервые для данных SNP. Дальнейшие исследования в других популяциях мира позволят уточнить установленные нами закономерности и раскрыть их биохимическую и молекулярную основу.

Все процедуры, выполненные в исследовании с участием людей, соответствуют этическим стандартам институционального и/или национального комитета по исследовательской этике и Хельсинкской декларации 1964 г. и ее последующим изменениям или сопоставимым нормам этики. От каждого из включенных в исследование участников было получено информированное добровольное согласие.

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Список литературы

  1. Keenan T.E., Rader D.J. Genetics of lipid traits and relationship to coronary artery disease // Curr. Cardiol. Rep. 2013. V. 15. № 9. P. 396. https://doi.org/10.1007/s11886-013-0396-9

  2. Khera A.V., Kathiresan S. Genetics of coronary artery disease: discovery, biology and clinical translation // Nat. Rev. Genet. 2017. V. 18. № 6. P. 331. https://doi.org/10.1038/nrg.2016.160

  3. Eklund C., Friberg P., Gan L.M. High-resolution radial artery intima-media thickness and cardiovascular risk factors in patients with suspected coronary artery disease. Comparison with common carotid artery intima-media thickness // Atherosclerosis. 2012. V. 221. № 1. P. 118–123. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2011.12.035

  4. Лопина Н.А., Журавлёва Л.В. Значение толщины комплекса интима-медиа сонных артерий в прогнозировании атеросклеротического поражения коронарных сосудов // Науч. результат. Медицина и Фармация. 2017. Т. 3. № 10. С. 41–50. https://doi.org/10.18413/2313-8955-2017-3-3-41-50

  5. Nikpay M., Stewart A.F., McPherson R. et al. Acomprehensive 1000 genomes–based genome-wide association meta-analysis of coronary artery disease // Nat. Genet. 2015. V. 47. № 10. P. 1121. https://doi.org/10.1038/ng.3396

  6. McPherson R., Tybjaerg-Hansen A. Genetics of coronary artery disease // Circulation Res. 2016. V. 118. № 4. P. 564–578. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.115.306566

  7. Kathiresan S., Willer C., Peloso G. et al. Common variants at 30 loci contribute to polygenic dyslipidemia // Nat. Genet. 2009. V. 41. № 1. P. 56. https://doi.org/10.1038/ng.291

  8. Teslovich T.M., Musunuru K., Smith A.V. et al. Biological, clinical and population relevance of 95 loci for blood lipids // Nature. 2010. V. 466. № 7307. P. 707. https://doi.org/10.1038/nature09270

  9. Dumitrescu L., Cara L., Taylor K. et al. Genetic determinants of lipid traits in diverse populations from the population architecture using genomics and epidemiology (PAGE) study // PLoS Genet. 2011. V. 7. № 6. P. e1002138. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1002138

  10. Willer C.J., Schmidt E.M., Sengupta S. et al. Discovery and refinement of loci associated with lipid levels // Nat. Genet. 2013. V. 45. № 11. P. 1274. https://doi.org/10.1038/ng.2797

  11. Breslow J.L. Genetics of lipoprotein abnormalities associated with coronary heart disease susceptibility // Ann. Rev. Genet. 2000. V. 34. № 1. P. 233–254. https://doi.org/10.1146/annurev.genet.34.1.233

  12. Боринская С.А., Кальина Н.Р., Санина Е.Д. и др. Полиморфизм гена аполипопротеина Е (APOE) в популяциях России и сопредельных стран // Генетика. 2007. Т. 43. № 10. С. 1434–1440.

  13. Воевода М.И., Куликов И.В., Шахтшнейдер Е.В. и др. Спектр мутаций гена рецептора липопротеинов низкой плотности в российской популяции // Генетика. 2008. Т. 44. № 10. С. 1374–1378.

  14. Bushueva O.Y., Bulgakova I.V., Ivanov V.P., Polonikov A.V. et al. Association of flavin monooxygenase gene E158K polymorphism with chronic heart disease risk // Bull. Experim. Biol. Med. 2015. V. 159. № 6. P. 776. https://doi.org/10.1007/s10517-015-3073-8

  15. Звягина М.В., Маль Г.С., Бушуева О.Ю. и др. Оценка эффективности гиполипидемической терапии розувастатином у больных ишемической болезнью сердца в зависимости от генотипов липопротеинлипазы // Эксперим. клинич. фармакология. 2016. Т. 79. № 1. С. 15–19.

  16. Polonikov A., Kharchenko A., Bykanova M. et al. Polymorphisms of CYP2C8, CYP2C9 and CYP2C19 and risk of coronary heart disease in Russian population // Gene. 2017. V. 627. P. 451–459. https://doi.org/10.1016/j.gene.2017.07.004

  17. Sirotina S., Ponomarenko I., Kharchenko A. et al. A novel polymorphism in the promoter of the CYP4A11 gene is associated with susceptibility to coronary artery disease // Disease Markers. 2018. V. 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5812802

  18. Solé X., Guinó E., Valls J. et al. SNPStats: a web tool for the analysis of association studies // Bioinformatics. 2006. V. 22. № 15. P. 1928–1929. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btl268

  19. Luciani M.F., Denizot F., Savary S. et al. Cloning of two novel ABC transporters mapping on human chromosome 9 // Genomics. 1994. V. 21. № 1. P. 150–159. https://doi.org/10.1006/geno.1994.1237

  20. Krimbou L., Denis M., Haidar B. et al. Molecular interactions between apoE and ABCA1 impact on apoE lipidation // J. Lipid Res. 2004. V. 45. № 5. P. 839–848. https://doi.org/10.1194/jlr.M300418-JLR200

  21. Marcil M., Brooks-Wilson A., Clee S. et al. Mutations in the ABC 1 gene in familial HDL deficiency with defective cholesterol efflux // The Lancet. 1999. V. 354. № 9187. P. 1341–1346. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(99)07026-9

  22. Frikke-Schmidt R., Sethi A.A., Remaley A.T. et al. Association of loss-of-function mutations in the ABCA1 gene with high-density lipoprotein cholesterol levels and risk of ischemic heart disease // Jama. 2008. V. 299. № 21. P. 2524–2532. https://doi.org/10.1001/jama.299.21.2524

  23. Clee S.M., Zwinderman A.H., Engert J.C. et al. Common genetic variation in ABCA1 is associated with altered lipoprotein levels and a modified risk for coronary artery disease // Circulation. 2001. V. 103. № 9. P. 1198–1205. https://doi.org/10.1161/01.CIR.103.9.1198

  24. Wang K., Haitao Z., Frank D.M. et al. Examination of genetic variants influencing lipid traits in pediatric populations // J. Pediatric Genet. 2012. V. 1. № 2. P. 85–98. https://doi.org/10.3233/PGE-2012-016

  25. Garcia-Calvo M., Lisnock J.M., Bull H.G. et al. The target of ezetimibe is Niemann-Pick C1-Like 1 (NPC1L1) // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2005. V. 102. № 23. P. 8132–8137. https://doi.org/10.1073/pnas.0500269102

  26. Polisecki E., Peter I., Simon J.S. et al. Genetic variation at the NPC1L1 gene locus, plasma lipoproteins, and heart disease risk in the elderly // J. Lipid Res. 2010. V. 51. № 5. P. 1201–1207. https://doi.org/10.1194/jlr.P001172

  27. Lauridsen B.K., Stender S., Frikke-Schmidt R. et al. Genetic variation in the cholesterol transporter NPC1L1, ischaemic vascular disease, and gallstone disease // Eur. Heart J. 2015. V. 36. № 25. P. 1601–1608. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehv108

  28. Chen C.W., Hwang J.J., Tsai C.T. et al. The g. 762T>C polymorphism of the NPC1L1 gene is common in Chinese and contributes to a higher promoter activity and higher serum cholesterol levels // J. Hum. Genet. 2009. V. 54. № 4. P. 242. https://doi.org/10.1038/jhg.2009.18

  29. Myocardial Infarction Genetics Consortium Investigators. Inactivating mutations in NPC1L1 and protection from coronary heart disease // New England J. Med. 2014. V. 371. № 22. P. 2072–2082. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1405386

  30. Muendlein A., Leiherer A., Saely Ch.H. et al. Common single nucleotide polymorphisms at the NPC1L1 gene locus significantly predict cardiovascular risk in coronary patients // Atherosclerosis. 2015. V. 242. № 1. P. 340–345. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2015.07.011

  31. Wilhelm L.P., Wendling C., Védie B. et al. STARD3 mediates endoplasmic reticulum-to-endosome cholesterol transport at membrane contact sites // EMBO J. 2017. V. 36. № 10. P. 1412–1433. https://doi.org/10.15252/embj.201695917

  32. Zhang M., Liu P., Dwyer N.K. et al. MLN64 mediates mobilization of lysosomal cholesterol to steroidogenic mitochondria // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. № 36. P. 33300–33310. https://doi.org/10.1074/jbc.M200003200

  33. Qiu Y., Zhang Z.Y., Du W.D. et al. Association analysis of ERBB2 amplicon genetic polymorphisms and STARD3 expression with risk of gastric cancer in the Chinese population // Gene. 2014. V. 535. № 2. P. 225–232. https://doi.org/10.1016/j.gene.2013.11.030

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Генетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал