《Molecular Genetics & Genomic Medicine》：Aldehyde Dehydrogenase 2 Gene Polymorphism and Alcohol Consumption Are Associated With Nephrolithiasis in a Chinese Population
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本研究通过病例对照分析和动物模型验证，首次系统探讨了乙醛脱氢酶2（ALDH2）基因多态性（特别是rs671）及其周边单核苷酸多态性（SNPs）与肾结石风险的关联，并揭示饮酒通过加剧氧化应激（4-HNE、MDA水平升高）与ALDH2缺陷协同促进肾内草酸钙晶体沉积的分子机制，为肾结石的遗传易感性和个体化防治提供了新视角。
引言
肾结石（Nephrolithiasis）是一种影响约10%成年人的常见泌尿系统疾病，其发病率近年来持续上升。研究表明，肾结石显著增加慢性肾脏病（CKD）和肾衰竭的风险，并被确认为系统性疾病的标志物，预示未来代谢性和心血管并发症。肾结石是环境与遗传因素相互作用的复杂疾病，环境因素包括肥胖、饮酒和脱水，而遗传因素如阳性家族史可使男性患病风险增加2.57倍。然而，遗传因素与环境暴露在肾结石发生中的交互作用尚不明确。
机体在应激条件下产生大量活性氧（ROS），过量ROS可诱导黏附分子和促炎因子表达，从而促进晶体黏附和结石形成。乙醛脱氢酶2（ALDH2）作为一种重要的内源性抗氧化酶，将有毒醛类代谢为毒性较低的羧酸盐，减轻氧化应激引起的细胞和组织损伤，因此在酒精代谢中起关键作用。在东亚人群中，ALDH2基因的功能缺陷变异——特别是rs671多态性——携带频率高达40%。近年来研究发现，ALDH2的药理激活可通过调节铁死亡和减少4-羟基-2-壬烯醛（4-HNE）等脂质过氧化产物来抑制肾结石形成，但ALDH2 rs671多态性及其周边SNPs是否与肾结石易感性相关仍不清楚。
材料与方法
研究对象
本研究于2014年4月至2015年2月期间从中国广西12家医院招募了979例肾结石患者。纳入标准为：年龄18-85岁，不分性别；经B超、X线或CT扫描确诊为肾结石。排除标准包括：已知肾结石危险因素（如痛风、肾小管酸中毒、海绵肾等）；影响钙代谢的疾病（如甲状旁腺功能亢进）；肝脏和慢性肠道疾病；合并恶性肿瘤。同时招募1009例来自同一地区、性别、年龄和民族匹配的健康对照，所有对照无肾结石病史并经超声筛查排除结石。饮酒定义为非饮酒者（“每年一次”或“从不饮酒”）和饮酒者。
单核苷酸多态性选择与基因分型
基于东亚人群酒精代谢和代谢特征的全基因组关联研究（GWAS），选择ALDH2基因外显子12的关键功能变异rs671，以及位于ALDH2侧翼区域（如BRAP和CUX2基因）且与rs671存在高连锁不平衡（LD）的rs3782886、rs4766566和rs2188380。采集外周血提取基因组DNA，使用定制48-Plex SNPscan试剂盒进行基因分型，重复分析显示平均分型检出率为99.8%。
动物与处理方案
实验使用36只8周龄雄性ICR小鼠（SPF级），包括野生型（Aldh2+/+）和Aldh2基因敲除（Aldh2?/?）小鼠。将野生型和敲除小鼠各随机分为三组（每组6只）：对照组（去离子水+基础饲料）、乙烯二醇（EG）组（0.75% EG+基础饲料）和酒精组（0.75% EG+基础饲料+40%食用乙醇灌胃，4 g/day/kg，持续6周）。
肾脏病理切片与草酸钙晶体沉积评估
肾组织经10%福尔马林固定、石蜡包埋后，制备5 μm厚切片进行H&E染色，并在偏振光显微镜下观察双折射草酸钙晶体。采用半定量评分系统评估晶体沉积程度：0级：<1个晶体；1级：1-10个晶体；2级：11-30个晶体；3级：31-50个晶体；4级：51-75个晶体；5级：>75个晶体。
肾组织匀浆中4-HNE和MDA水平测定
采用ELISA试剂盒检测肾组织4-HNE水平，通过硫代巴比妥酸反应物（TBARS）法测定丙二醛（MDA）含量，所有操作按说明书进行。
统计分析
连续变量以均值±标准差（SD）表示，分类变量以计数和百分比表示。采用单因素方差分析（ANOVA）、t检验或卡方检验进行组间比较，通过Logistic回归模型调整年龄、性别、血压、饮酒和体重指数（BMI）后评估关联性，p<0.05为差异有统计学意义。
结果
人群分析
研究人群的人口学和临床特征显示，肾结石组与对照组在年龄（47.8±12.2岁 vs. 47.3±12.6岁，p=0.79）和性别分布（p=0.55）上无显著差异，但饮酒比例（54.5% vs. 47.3%，p<0.01）、收缩压（126.8±15.7 vs. 124.3±18.8 mmHg，p<0.01）、舒张压（78.2±9.8 vs. 80.2±11.7 mmHg，p<0.01）和BMI（22.8±3.5 vs. 20.9±8.2 kg/m2，p<0.01）存在显著差异。
基因分型分析显示，rs2188380（TC+CC vs. TT：OR=1.31，95% CI：1.09–1.57，p=0.003）、rs3782886（TC+CC vs. TT：OR=1.31，95% CI：1.10–1.57，p=0.003）、rs671（GA+AA vs. GG：OR=1.32，95% CI：1.10–1.57，p=0.002）和rs4766566（TC+CC vs. TT：OR=1.28，95% CI：1.07–1.53，p=0.008）均与肾结石风险显著相关，且在校正混杂因素后仍保持显著。
分层分析进一步揭示rs671基因型与饮酒的联合效应：与不饮酒的GG基因型携带者相比，不饮酒的GA/AA携带者、饮酒的GG携带者以及饮酒的GA/AA携带者的肾结石风险分别增加1.40倍（95% CI：1.08–1.82，p=0.010）、1.51倍（95% CI：1.18–1.93，p<0.001）和1.71倍（95% CI：1.31–2.25，p<0.001）。
基因敲除小鼠分析
在EG诱导的肾结石模型中，酒精组Aldh2敲除小鼠的肾脏晶体沉积评分显著高于对照组和EG组（p<0.001和p<0.01），且在同一酒精组内，敲除小鼠的晶体评分显著高于野生型小鼠（p=0.02）。氧化应激标志物检测显示，酒精组敲除小鼠的肾组织4-HNE和MDA水平均显著高于野生型小鼠（p=0.01和p=0.04），表明Aldh2缺陷加剧了酒精引起的脂质过氧化和氧化损伤。
讨论
本研究首次在中国人群中证实ALDH2基因多态性（特别是rs671）及其周边SNPs与肾结石风险显著相关，并发现饮酒与rs671变异存在协同作用。ALDH2 rs671突变（GA杂合突变和AA纯合突变）可导致酶活性显著降低甚至缺失，饮酒后乙醛蓄积，消耗大量抗氧化剂谷胱甘肽，使肾细胞更易受ROS攻击，引发氧化应激、细胞凋亡、炎症和钙化，最终促进结石形成。动物实验进一步验证了Aldh2缺陷与酒精暴露共同加剧肾脏晶体沉积和氧化应激水平。
局限性包括样本量相对较小、人群地域局限性以及未开展SNPs功能验证实验。未来需在多人群中进行更大规模研究，并深入探索分子机制。
结论
ALDH2基因缺陷与饮酒共同通过增强氧化应激途径增加肾结石风险。该发现为理解肾结石的遗传机制提供了新证据，并为个体化预防策略提供了潜在靶点。
