高血压病易感基因的研究进展

作者：杨超月

     作者：李玉玲陈义汉

    单位：北京铁路局医院内科(100006) 李玉玲；上海铁道大学附属甘泉医院心内科(200065) 陈义汉

    关键词：高血压病；易感基因

    中国现代医学杂志990435 分类号 R544.1

    高血压病是常见病、多发病，严重危害人类的健康。已经公认，环境因素和遗传因素共同作用，导致高血压病的发病。其中遗传因素，即易感基因可能对高血压病的发生起决定性的作用。近10年来，由于分子遗传学和分子生物理论与技术的开展，对高血压病的病因从基因角度进行分析，使人们了解到高血压病的发病可能为一些易感的基因所致。易感基因是指表达产物参与血压调节的基因。1990年，Yang Fang TL等[1]首次从分子水平揭示了EH可能的发病机理，认为人类可能存在多种EH易感基因。1992年，Jeunemaitre等[2]提出AGT基因与EH的关系。从此，对EH发病机制的研究逐步引向深入。因此，对易感基因的研究显然具有重要意义，本文阐述高血压病易感基因的研究动态。
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    1 研究方法

    目前国外采用三种方法分析：连锁分析：包括家系连锁分析和受累亲属配对连锁分析；关联研究；动物杂交研究。三种方法各有优缺点。以受累亲属配对连锁分析较为适合多基因遗传病的分析。

    2 研究策略

    2.1 表型的选择

    应尽可能选择符合孟德尔遗传方式且与高血压有关的表型性状(中间表型)进行基因作图，以避免错漏。

    2.2 候选基因策略

    (1) 依靠候选基因内式附近与之连锁的多态性区域进行连锁分析或关联研究，确定其座位是否与高血压连锁[3]。

    (2) 应用基因突变识别技术，如：单链构象多态性(SSCP)，通过关联研究，比较突变体或变异体在患者与正常人群之间是否存在频率差异，差异的存在意味着多变体就是高血压易感基因，或与其连锁不平衡的基因位点。
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    2.3 随机标记

    即有大量分布于整个基因组内，与高血压发生无因果关系的随机标记进行高血压基因研究。同时，作全基因组扫描(目前处于动物研究阶段)作连锁分析或关联研究。人类基因组中存在大量DNA顺序多态区域，其中以微卫星DNA标记最为引人注目，其种类多，分布广，具有高度多态性和杂合度，易于PCR扩增，成为最常用的遗传标记[4]。

    3 候选基因策略研究进展

    3.1 血管紧张素原基因(AGT)

    AGT目前被认为是高血压病最为可能的候选基因(人AGT基因位于染色体lq42～43)。AGT基因与血浆AGT浓度相关，呈正相关，与高血压病有关。AGT基因的变化为点突变，有15个变异，其中M235和174M二种错义与高血压病有关[5]。这种变化具有种族特异性[2]。
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    3.2 血管紧张素转换酶基因(ACE)

    ACE基因定位在染色体17q23。基因长度约21Kb，包括26个外显子和25个内含子。人类在16个内含子存在有287bp的Alu重复序列的插入/缺失多态性，含有此片段的称为“I”(insertion)，不含此片段的称为“D”(deletion),Rigit等[6]对高加索人群ACE基因型与人体ACE浓度相关分析得出血清ACE水平与ACE基因多态性之间显著相关，在人群中血清ACE活性差异较大，不同基因型间ACE活性有相互交叉，并只限有三种基因型(I/I，I/D，D/D)，Morise[7]在调查日本人群的ACE基因多态性时还发现，D/D型与高血压病相关，且D/D型人的ACE水平最高，进一步研究还发现，ACE D/D型与心肌梗死、脑梗塞、心肌病、冠心病关联显著。关联研究还认为，AT1基因座位存在频率差异，是在A1166鯟的变异体上，高血压组明显高于正常组，提示A1166鯟与高血压发病有关。
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    ACE基因与高血压病的关系各家报道不一致，Rigit等采用Hind Ⅲ-RFLP方法检测人ACE基因型提出其可由于I/D多态性影响ACE活性而参与对血压水平的调控。Zee等[8]人也认为ACE基因多态性与高血压密切关联，而随后有学者对荷兰、盐湖城、日本人群研究，未发现有明显相关性。而ACE多态性DD型与心、脑血管病的发生有关，国外各家报道均一致。

    3.3 肾素基因

    肾素主要来源于肾脏，它可使血管紧张素原转变为血管紧张素，是RAS激活的限速酶。人肾素基因定位于lq21.3-32.3区域，有10个外显子和9个内含子。Barley等曾观察到人群中肾素基因BgⅡ，BgⅢ和Taq1的特定类型与原发性高血压相关，提示肾素基因可能与高血压有关。但一部分研究结果提示肾素基因与高血压无关。说明肾素基因与高血压病的关系尚需进一步的研究[9]。

    3.4 胰岛素受体基因
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    由于高血压病常伴有胰岛素抵抗和醛固酮系统异常，检测血压和激素水平变化，显示胰岛素受体基因第17外显子密码由GAG1040郃A1040发生碱基突变。其心钠素水平的下降，也提示该基因型的易感性。作用机制可能为由于点突变，使磷酸化受阻，生物效应下降，影响调节压力的激素水平变化。突变基因型比野生型更易发生高血压[10]。

    3.5 低密度脂蛋白受体基因(LDL)

    LDL受体基因的限制性片段长度多态性的等位序列及基因类型在肥胖人群中有变化，表现为T郈的改变，而正常对照组无此变化，LDL受体基因在肥胖人中的高血压病发病中有强烈的关联[11]。

    3.6 细胞骨架蛋白基因(adducin,ADD)

    ADD是一与细胞信号传导有关的异二聚体蛋白，它由α、β亚单位组成，并以束成长丝的方式连接股动蛋白帽，控制其排列，从而调节细胞骨架结构和穿膜蛋白的暴露情况，调节小管上皮细胞转运离子的能力，增加暴露在细胞表面Na+、K+泵的数量和活性，影响肾功能。MHS与MNS杂交系发现ADD有2个点突变(基因F316Y及基因Q529R)与高血压有关，从而它的地位在高血压的研究中逐渐受到重视。
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    从高血压大鼠研究中发现一种细胞骨架蛋白adducin的基因存在错义突变(460Trp)，此突变可激活肾细胞膜上的Na-K泵，从而影响肾小管对钠的重吸收。大鼠ADD的二个亚单位，α-ADD全长103Kb，位于14号染色体，β-ADD全长97Kb，位于大鼠4号染色体，小鼠6号染色体。目前认为α-ADD通过刺激Na+-K+ATP酶活性，调节小管内皮细胞转运离子的能力，从而影响血压和肾功能，在大鼠这种作用受β亚单位的影响。人类α-ADD全长85Kb，包含16个外显子，定位于4p16.3，在人类研究中也发现adducin基因的变化与盐易感有关，与高血压间存在一定的相关关系，且其突变个体对利尿剂的降压反应优于对照组[12]。

    3.7 内皮素基因(ET)

    Bobik等对高血压病人进行ET血浆浓度测定，发现其浓度明显高于对照组。高血压病患者中ET增高可能为对血管壁的切变应力，促进了ET-mRNA的表达；内皮细胞损伤，使前列环素生成障碍，血栓素A2释放增加，内皮素大量分泌，加重高血压的病理生理过程，形成恶性循环，ET因而成为高血压病的候选基因之一[13]。
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    3.8 脂蛋白脂酶基因(APOE)

    相关研究发现该基因与收缩压变异连锁，而与舒张压变异连锁无关，与冠心病有关，这方面的研究还需大量资料证实[14]。

    3.9 醛固酮合成酶基因

    通过盐皮质激素受体介导的糖皮质激素可治疗醛固酮增多症(GRA)引起的高血压。连锁分析表明导致GRA的基因定位于第8q号染色体上，即醛固酮合成酶，此基因的DNA序列与类固醇11-羟化酶基因有95%的同源性。当此酶的近端部分与醛固酮合成酶的远端部分发生不等交换，此突变基因导致醛固酮合成酶活性增高，盐皮质激素无限分泌，钠水潴留，血容量增加。这种突变基因在GRA家族中均被检测出来[15]。

    3.10 同型半胱氨酸(HCY)

    HCY是蛋氨酸代谢过程中产生的一种含硫氨酸，晚近研究指出，中度的高HCY血症与症状性周围血管病，脑血管病和冠心病有密切联系。血样HCY水平高，冠心病等发病率也高。多项研究表明，HCY增高与胸主动脉斑块的大小程度，冠心病死亡率，老年人单纯高血压均有关联。且吸烟与高血压再加HCY增高，均可导致心血管病的发病。同时观察还显示，动脉粥样硬化的程度与HCY增高有关。据此推测，是否HCY也可作为高血压病易感基因的一个研究筛选对象[16]。
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    4 随机标记策略研究进展

    4.1 SA基因

    SA基因定位于人16号染色体及鼠1号染色体，功能尚未明确。多项遗传性高血压大鼠与正常血压鼠的杂交实验表明SA基因座位与高血压连锁。说明在SA基因内或附近区域存在有鼠高血压易感基因。SA基因与人高血压的关系报道不一。有报道认为人的SA基因的PstI的酶切片段多态性与高血压相关。

    4.2 血型

    血型是一种被经常用作基因定位的多态标记。Weder等以定位于4号染色体的MN血型作标记，对高血压或高血压的中间表型Na+-Li+交换水平进行同胞配对连锁分析和关联研究。结果提示在MN血型基因座位附近可能有高血压易感基因。

    4.3 人白细胞抗原(HLA)
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    Gelsthorpe等[17]发现高血压病与人类白细胞肮原有关。在有、无高血压家族史者及正常人组的家系HLA的单倍型基因进行分离分析，表明前者与HLA单倍型显著相关。在以显性发病的患者中发病较早，并发症较多，血压亦较高。且前者HLA—BQ75、DQ7、DR1抗原频率明显增高，进一步关联研究显示，数种HLA与高血压关联。这种关联因血压表型(临界或确诊高血压)，种族的不同而不同。

    除以上基因以外，还有一些比较有发展前途的易感基因，如上皮Na+通道β亚单位，其中7种氨基酸的变化与Na+通道激活有关。磷酸脂酶A2基因，G蛋白基因，激肽释放酶基因等都在进一步研究中。对易感基因的筛选，有受累家属配对连锁分析要优于家系连锁分析。还有随机标记的热休克蛋白基因[12]，RDIT，NGTRR和RR1094多态标记；PER-Ha-2和PER-Ha-7标记以及1/MCT 96.1DNA指纹条带均显示其座位存在高血压易感基因。
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    5 展望

    高血压病易感基因的筛选已取得一些进展。但仍然存在许多问题：家系结构的影响；有些基因与高血压病仅轻度连锁，其附近可能有高血压病基因位点，由于猜测带来盲目性、基因表型的复杂性等。高血压病遗传异质性、环境与遗传因素的相互影响。高血压定义的人为性、血压水平的波动性等诸多因素，给高血压基因研究带来了很大困难。

    研究某些基因的结构与功能，人们就可以通过合理的途径，制定出有效的预测、诊断和防治策略，而且高血压病易感基因多态性分型对于评价靶器官损伤及指导药物治疗有很大意义。

    随着人类基因组计划的迅猛推进，高血压病易感基因的研究有望取得突破。

    参考文献

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    1999-02-22收稿,