中國北方漢族人群CTH基因、HMOX1基因及HMOX2基因與原發(fā)性高血壓的關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、第一部分：血紅素加氧酶基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓的關(guān)聯(lián)研究研究 背景和目的：血紅素加氧酶(Hemeoxygenase，HO)是催化血紅素分解生成等摩爾一氧化碳(Carbonmonoxide，CO)、鐵和膽綠素的起始酶和限速酶，在體內(nèi)以三種同工酶形式存在，分別是HO-1、HO-2和HO-3。HO-1為誘導(dǎo)型，廣泛分布于全身組織細(xì)胞的微粒體內(nèi)，脾、肝中含量最高，炎癥細(xì)胞因子、激素和環(huán)磷酸腺苷(Cyclicadenosinemonoph

2、osphate，cAMP)等均能誘導(dǎo)HO-1的生成；HO-2為構(gòu)成型，于血管的內(nèi)皮細(xì)胞及肌層天然表達(dá)，主要存在于內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)元內(nèi)，腦組織和前列腺中含量最高；HO-3也是構(gòu)成型，主要分布于脾臟和肝臟，是一個(gè)作用很弱的血紅素催化劑。在這三種同工酶中，研究較多的足HO-1和HO-2。 腎臟在血壓調(diào)節(jié)和高血壓發(fā)生中發(fā)揮重要作用，腎臟功能異?？梢鹚c潴留、腎血流量下降和腎小球?yàn)V過率下降，體內(nèi)誘導(dǎo)生成HO-1可糾正這些異常變化。在動(dòng)物模

3、型中誘導(dǎo)生成HO-1可以保護(hù)橫紋肌溶解癥、順鉑腎毒性和腎毒性腎炎大鼠的腎臟功能。在急性腎衰和高血壓中，HO的產(chǎn)物可提供保護(hù)性作用。另外有研究提示，血管緊張素Ⅱ(AngiotensinⅡ，AngⅡ)灌注可降低腎小球?yàn)V過率(Glomerularfiltrationrate，GFR)，從而導(dǎo)致血壓升高，隨后即觀察到HO-1表達(dá)上調(diào)，發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)作用。這個(gè)研究證實(shí)HO-1在山腎臟功能異常導(dǎo)致的高血壓中起到保護(hù)性作用。 氧化應(yīng)激(Oxid

4、ativestress)參與了體內(nèi)多種病理變化過程，包括高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、心肌缺血和一些神經(jīng)變性疾病。有研究證實(shí)，在脂蛋白E缺乏小鼠中給予血紅素后，小鼠主動(dòng)脈和腎臟中的HO-1表達(dá)增加，同時(shí)還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotinamide-adeninedinucleotidephosphate，NADPH)活性顯著下降。此外，在高血壓大鼠的腎髓質(zhì)中誘導(dǎo)生成HO-1可降低血壓水平。最近研究發(fā)現(xiàn)，HO-2敲除小鼠對(duì)腫瘤壞死因子

5、-α引起的細(xì)胞凋亡非常敏感，抑制內(nèi)源性生成HO-2可加重由腫瘤壞死因子-α誘發(fā)的氧化應(yīng)激反應(yīng)，說明內(nèi)源性HO-2可抑制腫瘤壞死因子-α誘發(fā)的氰化應(yīng)激反應(yīng)，提供保護(hù)作用。這些研究結(jié)果提示HO可能通過調(diào)節(jié)機(jī)體的氧化應(yīng)激狀態(tài)參與體內(nèi)血壓的調(diào)控和高血壓的發(fā)生發(fā)展。 以上這些證據(jù)提示HO-1和HO-2可能參與了原發(fā)性高血壓的發(fā)生發(fā)展。HO-1和HO-2的編碼基因分別是HMOX1和HMOX2，目前關(guān)于這兩個(gè)基因多態(tài)與高血壓關(guān)系的研究尚較少。

6、本研究采用病例對(duì)照設(shè)計(jì)，探討在中國北方漢族人群中，HMOX1基因和HMOX2基因多態(tài)是否與原發(fā)性高血壓關(guān)聯(lián)，同時(shí)應(yīng)用多因子降維方法(Multifactordimensionalityreduction，MDR)分析HMOX1基因和HMOX2基因多態(tài)在高血壓的發(fā)生中是否存在交互作用。 材料和方法 所有研究對(duì)象的DNA樣本和臨床資料均來自亞洲國際心血管疾病協(xié)作研究(Internationalcollaborativestud

7、yofcardiovasculardiseaseinAsia，InterASIA)的中國部分。為了檢測出高血壓病例和血壓正常者之間可能的遺傳差異和提高關(guān)聯(lián)分析的把握度，我們從InterASIA人群中選擇了503例血壓水平為收縮壓(Systolicbloodpressure，SBP)≥160mmHg和/或舒張壓(Diastolicbloodpressure，DBP)≥100mmHg的高血壓患者和490例年齡、性別匹配的正常血壓對(duì)照(SBP

8、＜1.40mmHg且DBP＜90mmHg)。參加者均接受標(biāo)準(zhǔn)的問卷調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括疾病史、家族史、吸煙與飲酒史和藥物使用情況，并測量血壓、身高、體重、腰圍及臀圍以及脂質(zhì)水平等各項(xiàng)生化指標(biāo)。所有研究對(duì)象均為漢族且無血緣關(guān)系。研究中排除了有繼發(fā)性高血壓、冠心病、糖尿病、腦卒中、嚴(yán)重肝腎疾病或甲狀腺疾病病史以及惡性腫瘤的患者。采用標(biāo)簽單核苷酸多態(tài)(TaggingSNP，tagSNP)策略，在中國漢族人群中少見等位基因頻率(Minoralle

9、lefrequency，MAF)≥0.05的所有SNP中，HMOX1基因篩選出3個(gè)標(biāo)簽SNP位點(diǎn)，分別是rs8140669T/A多態(tài)、rs9607267T/C多態(tài)和rs2071749G/A多態(tài)；HMOX2基因篩選出2個(gè)標(biāo)簽SNP位點(diǎn)，分別是rs4786500T/C多態(tài)和rs9921781C/T多態(tài)。采用聚合酶鏈反應(yīng)和限制性片斷長度多態(tài)性方法對(duì)這5個(gè)SNP位點(diǎn)進(jìn)行基因分型。病例組和對(duì)照組間基因型的分布和等位基因頻率的比較采用卡方檢驗(yàn)；采用

10、非條件Logistic回歸分析檢驗(yàn)多態(tài)位點(diǎn)與表型的獨(dú)立關(guān)聯(lián)，以上分析過程由SPSS13.0來完成。采用Haplo.stats軟件包分析單體型、雙體型與原發(fā)性高血壓的關(guān)系。 結(jié)果 病例組和對(duì)照組的性別、年齡、吸煙率和飲灑率均無顯著性差異。所有5個(gè)標(biāo)簽SNP位點(diǎn)均符合Hardy-Weinberg平衡。 單點(diǎn)分析結(jié)果提示，病例組中HMOX1基因的rs9607267位點(diǎn)CC基因型頻率高于對(duì)照組，校正其它影響因素后，rs9

11、607267位點(diǎn)CC基因型個(gè)體高血壓發(fā)病危險(xiǎn)是該位點(diǎn)其它基因型個(gè)體的1.41倍(95％CI:1.02-1.95，P=0.040)。數(shù)量性狀分析結(jié)果也顯示rs9607267位點(diǎn)CC基因型個(gè)體血壓水平顯著高于該位點(diǎn)其它基因型患者，校J下其它影響因素后，rs9607267位點(diǎn)CC基因型個(gè)體與其它基因型個(gè)體比較，收縮壓水平升高4.7mmHg，舒張壓水平升高2.8mmHg，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。單體型分析結(jié)果顯示，攜帶HMOX1基因rs9607267

12、位點(diǎn)C等位基因的單體型Hap3(T-C-G)與血壓水平相關(guān)，校正其它影響因素后，該單體型的EH發(fā)病危險(xiǎn)為對(duì)照單體型(Hap1，T-T-G)的1.44倍(95％CI:1.04-2.01，P=0.029)。此外，沒有觀察到HMOX2基因與原發(fā)性高血壓之間的關(guān)聯(lián)。多因子降維(MDR)分析也沒有發(fā)現(xiàn)HMOX1基兇和HMOX2基因在原發(fā)性高血壓的發(fā)生中存在交互作用。 結(jié)論 中國北方漢族人群中HMOX1基因多態(tài)可能與血壓水平及原發(fā)性

13、高血壓相關(guān)聯(lián)，該關(guān)聯(lián)有待在其他人群中進(jìn)一步研究證實(shí)。 第二部分：中國北方漢族人群胱硫醚-γ-裂解酶基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓的關(guān)聯(lián)研究 研究背景和目的：高血壓是導(dǎo)致中風(fēng)、心肌梗塞和腎衰患者死亡的重要原因，目前已成為危害人類健康的主要公共衛(wèi)生問題。在過去的幾十年間，對(duì)高血壓病理機(jī)制進(jìn)行了大量的研究，但由于高血壓是一種遺傳因素和環(huán)境因素共同作用引起的復(fù)雜性疾病，存在多基因決定性、遺傳異質(zhì)性、外顯不全、表型模糊等諸多因素，阻礙了

14、對(duì)其遺傳機(jī)制的深入研究，以致這些研究結(jié)果在不同人群中的重復(fù)性較差，甚至在同種族人群亦有差異，關(guān)于高血壓的發(fā)病機(jī)制仍不明確。 內(nèi)源性硫化氫(Hydrogensulfide，H2S)是繼一氧化氮(Nitricoxide，NO)和CO之后的第三種氣體信號(hào)分子，在調(diào)節(jié)血管舒張程度等多方面具有與NO及CO非常相似的特性。內(nèi)源性H2S主要來自于體內(nèi)的同型半胱氨酸，在硫化作用下生成半胱氨酸，然后半胱氨酸在胱硫醚-β-合成酶(Cystathio

15、nineβ-synthase，CBS)和胱硫醚-γ-裂解酶(Cystathionineγ-lyase，CSE)作用下生成H2S。CBS主要分布于神經(jīng)系統(tǒng)，而CSE主要表達(dá)于肝臟、腎臟和血管平滑肌。研究發(fā)現(xiàn)，高血壓大鼠胸主動(dòng)脈中CSE表達(dá)水平和活性均低于對(duì)照組。此外，實(shí)施腹主動(dòng)脈.下腔靜脈分流術(shù)后的大鼠肺動(dòng)脈CSEmRNA表達(dá)水平與正常對(duì)照組比較明顯下調(diào)，這提示CSE可能與高血壓的發(fā)生相關(guān)。 CSE的編碼基因?yàn)镃TH，在其第12外

16、顯子處存在一個(gè)常見錯(cuò)義突變1364G＞T(rs1021737)，該多態(tài)使CTH基因編碼的第403位氨基酸由絲氨酸(Serine，Ser)變?yōu)楫惲涟彼?Isoleucine，Ile)。研究發(fā)現(xiàn)該多態(tài)與血清同型半胱氨酸濃度相關(guān)，而同型半胱氨酸能增強(qiáng)氧化應(yīng)激的反應(yīng)程度，刺激血管平滑肌細(xì)胞增殖并改變血管壁彈性蛋白的特性，從而參與高血壓的發(fā)生與發(fā)展。這些結(jié)果提示我們CTH基因有可能通過調(diào)控血清同型半胱氨酸濃度來參與血壓調(diào)節(jié)和高血壓的發(fā)生發(fā)展。目前