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，腎臟功能異常可引起水鈉潴留、腎血流量下降和腎小球濾過率下降，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)灌注可降低腎小球濾過率(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。這個研究證實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、動脈粥樣硬化、心肌缺血和一些神經(jīng)變性疾病。有研究證實，在脂蛋白E缺乏小鼠中給予血紅素后，小鼠主動脈和腎臟中的HO-1表達(dá)增加，同時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、本研究采用病例對照設(shè)計，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)水平等各項生化指標(biāo)。所有研究對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個標(biāo)簽SNP位點，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個標(biāo)簽SNP位點，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)性方法對這5個SNP位點進(jìn)行基因分型。病例組和對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；采用

10、非條件Logistic回歸分析檢驗多態(tài)位點與表型的獨立關(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個標(biāo)簽SNP位點均符合Hardy-Weinberg平衡。 單點分析結(jié)果提示，病例組中HMOX1基因的rs9607267位點CC基因型頻率高于對照組，校正其它影響因素后，rs9

11、607267位點CC基因型個體高血壓發(fā)病危險是該位點其它基因型個體的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CC基因型個體血壓水平顯著高于該位點其它基因型患者，校J下其它影響因素后，rs9607267位點CC基因型個體與其它基因型個體比較，收縮壓水平升高4.7mmHg，舒張壓水平升高2.8mmHg，差別有統(tǒng)計學(xué)意義。單體型分析結(jié)果顯示，攜帶HMOX1基因rs9607267

12、位點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)病危險為對照單體型(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。 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)，高血壓大鼠胸主動脈中CSE表達(dá)水平和活性均低于對照組。此外，實施腹主動脈.下腔靜脈分流術(shù)后的大鼠肺動脈CSEmRNA表達(dá)水平與正常對照組比較明顯下調(diào)，這提示CSE可能與高血壓的發(fā)生相關(guān)。 CSE的編碼基因為CTH，在其第12外

16、顯子處存在一個常見錯義突變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