eNOS基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓的關(guān)系*

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·特約專論·

eNOS基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓的關(guān)系*

張旺德**， 何燕***， 官志忠

(貴州醫(yī)科大學(xué) 分子生物學(xué)重點實驗室， 貴州 貴陽550004)

[關(guān)鍵詞]高血壓； 一氧化氮合酶； 基因； 多態(tài)性，單核苷酸

原發(fā)性高血壓(essential hypertension, EH)是一種以體循環(huán)動脈壓升高為主要臨床表現(xiàn)的復(fù)雜性疾病，且受遺傳和環(huán)境因素共同作用。研究表明遺傳因素在原發(fā)性高血壓的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用，隨著分子生物學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，從基因水平探討EH的發(fā)病機制成為重要的研究方向[1]。近年來研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)基因多態(tài)性與高血壓關(guān)系密切，被認(rèn)為是高血壓的重要候選基因之一[2]。本文對eNOS基因多態(tài)性與EH的關(guān)系研究作一綜述。

1NO與eNOS

NO(nitric oxide)是由1個氮原子和1個氧原子構(gòu)成的化合物，它結(jié)構(gòu)簡單、性質(zhì)活潑、半衰期很短，是能通過細(xì)胞膜擴散的氣體自由基。它在1980年由Robert、Louis 和 Ferid三位美國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)，是一種內(nèi)皮衍生舒張因子，具有調(diào)節(jié)血管張力和功能的作用，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)它還有血管舒張、調(diào)節(jié)血壓、抗血小板黏附與聚集、抗血管平滑肌細(xì)胞增生、抑制多種縮血管因子效應(yīng)等許多重要生物學(xué)功能。NO是內(nèi)皮細(xì)胞以L-精氨酸和分子氧為底物通過NOS催化下生成的，在此過程中NOS是NO合成的關(guān)鍵酶。人體內(nèi)NOS有3種亞型，eNOS主要分布于血管內(nèi)皮細(xì)胞，參與調(diào)節(jié)血管功能；神經(jīng)型NOS(neuronal nitic oxide synthase, nNOS)位于中樞和周圍神經(jīng)細(xì)胞胞體內(nèi)，作為神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)調(diào)質(zhì)參與信息傳遞[3]；誘導(dǎo)型NOS(inducible nitic oxide synthase, iNOS)主要存在于巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞中，當(dāng)機體受到損傷后誘導(dǎo)表達(dá)，產(chǎn)生并釋放大量NO，導(dǎo)致組織損傷或細(xì)胞凋亡[4]。NO是在血管內(nèi)皮細(xì)胞中由eNOS催化產(chǎn)生，它能使可溶性鳥苷酸環(huán)化酶在血管平滑肌細(xì)胞內(nèi)被激活，從而使細(xì)胞內(nèi)的cGMP濃度升高，最終發(fā)揮松弛血管平滑肌、抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖、舒張血管、調(diào)節(jié)血壓等作用[5]。

2eNOS基因結(jié)構(gòu)特點及基因多態(tài)性

人類eNOS基因在染色體上定位于7q35-q36，約21 kb，含有26個外顯子和25個內(nèi)含子，編碼含1 203個氨基酸的蛋白質(zhì)產(chǎn)物[6]。eNOS主要調(diào)節(jié)NO的生成，機體內(nèi)的NO濃度與eNOS基因序列的多態(tài)性密切相關(guān)[7]。

基因多態(tài)性又稱遺傳多態(tài)性，是指在一個生物群體中，經(jīng)?；蛲瑫r存在2種或2種以上不連續(xù)的等位基因或變異型或基因型。目前報道的eNOS基因單核苷酸多態(tài)性和DNA可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列多態(tài)性已有10余種之多。與EH相關(guān)的eNOS基因多態(tài)性的研究較多的主要有以下3種：(1)G894T，位于第7外顯子894位點的G突變?yōu)門；(2)T786C，位于啟動子區(qū)786位點T突變?yōu)镃；(3)eNOS 4b/4a，位于第4內(nèi)含子長約27bp數(shù)目可變性串聯(lián)重復(fù)序列多態(tài)性(VNTR)。

3eNOS基因多態(tài)性與 EH 的關(guān)系

3.1eNOS基因G894T多態(tài)性與EH的關(guān)系

eNOS基因第 7外顯子894位點堿基 G(鳥嘌呤)突變成 T(胸腺嘧啶)，導(dǎo)致氨基酸殘基Glu298Asp的錯義，eNOS 酶的功能或活性可因此突變而發(fā)生改變，使NO生成減少，導(dǎo)致血管內(nèi)皮受損、引起動脈粥樣硬化形成、造成血小板聚集和血管舒縮障礙，最終導(dǎo)致血壓升高。Lacolley等[8]在 1998年首次對G894T變異與法國高加索人群高血壓患者的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示健康對照組的G等位基因頻率顯著低于EH組。此后大量學(xué)者對G894T基因位點多態(tài)性與EH關(guān)系的研究，但結(jié)論并不一致。Miyamoto等[9]對日本人群的研究發(fā)現(xiàn)EH組T等位基因頻率明顯高于對照組，說明T等位基因是日本人群原發(fā)性高血壓患者的危險因素。Srivastava等[10]對426例亞洲印第安人進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：GT+TT基因型在EH組明顯升高，提示T等位基因是印第安人的易感基因。Chen等[11]在美國人群中對1021名研究對象進(jìn)行調(diào)查研究，并校正了性別、年齡以及體重指數(shù)，發(fā)現(xiàn)不攜帶894T者的收縮壓、舒張壓及平均動脈壓比攜帶此等位基因者均顯著增高，伴有胰島素抵抗水平較高者血壓水平的差異更顯著。Li[12]等對中國西部地區(qū)漢族人群的研究提示中國西部地區(qū)漢族人群EH患者與eNOS基因G894T多態(tài)性相關(guān)，并對性別進(jìn)一步分層分析，發(fā)現(xiàn)G894T多態(tài)性與女性EH有關(guān)聯(lián)。王叢等[13]對蒙古族人群的研究認(rèn)為G894T多態(tài)性與蒙古族EH患者有相關(guān)性，提示eNOS基因可能是EH易感基因。周明等[14]對中國漢族5213名研究對象進(jìn)行了meta分析，結(jié)果顯示：中國漢族人群EH的易感性與eNOS基因G894T多態(tài)性相關(guān)。

但也有相反的研究結(jié)果。Sediri Y[15]對突尼斯人研究中表明eNOS基因G894T多態(tài)性不是EH的主要易感因素。Khawaja等[16]對巴基斯坦人群的研究發(fā)現(xiàn)EH組和對照組各基因型及等位基因分布差異無顯著性，提示eNOS基因Glu894Asp突變與巴基斯人無相關(guān)性。Woff等[17]對德國東北部地區(qū)的高加索人中2 229例EH患者和1 990例健康對照者進(jìn)行研究，結(jié)果顯示EH組與對照組的基因型和等位基因分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義，也未發(fā)現(xiàn)舒張期或收縮期血壓與該突變有相關(guān)性，進(jìn)一步排除抗高血壓治療的病例并對性別進(jìn)行了校正后也得出同樣的結(jié)論。周建中等[18]對新疆地區(qū)漢族人群EH患者與eNOS基因G894T多態(tài)性的研究發(fā)現(xiàn)新疆漢族EH的易感性與eNOS基因G894T多態(tài)性無顯著關(guān)聯(lián)。張強等[19]分別對新疆漢族和哈薩克族人群進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示：新疆漢族和哈薩克族人群EH患者與eNOS基因G894T位點多態(tài)性相關(guān)不明顯。閆雪等[20]對天津地區(qū)漢族老年人群eNOS基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓的關(guān)系的研究顯示：天津地區(qū)漢族老年人EH患者與eNOS基因G894T位點多態(tài)性不具有相關(guān)性。關(guān)于eNOS基因G894T多態(tài)性與EH的關(guān)系在目前的各研究結(jié)論并不相同，因此需要大樣本量在不同地區(qū)和不同種族進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查。

3.2eNOS基因T786C(rs2070744)多態(tài)性與EH的相關(guān)性

Nakayama等[21]發(fā)現(xiàn)啟動子區(qū)T786C變異可影響eNOS基因的轉(zhuǎn)錄過程，導(dǎo)致eNOS合成減少，從而使NO的生成受到影響。Fernandez和Hyndman[22-23]研究分別發(fā)現(xiàn)攜帶C/C基因型的歐洲白人和加拿大人群的收縮壓水平更高，從而認(rèn)為EH發(fā)病與eNOS基因T786C突變可能相關(guān)。而Tsujita等[24]研究提示日本人群EH易感性與T786C多態(tài)性相關(guān)性不明顯。國內(nèi)李東寶等[25]在中國漢族人群對434例研究對象進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)中國漢族人群EH患者與eNOS基因T786C多態(tài)性的C等位基因相關(guān)。劉永生等[26]在中國北方漢族人群的研究顯示eNOS基因啟動子-786位點 TT、TC、CC 基因型在高血壓病組中分別為22.79%、50.70%、26.51%，與對照組之間差異有統(tǒng)計意義(P<0.05)，eNOS基因T786C多態(tài)性可能與中國北方漢族EH有相關(guān)性。而鄒放君等[27]在新疆沙灣縣漢族人群346名EH患者385名健康者為對象進(jìn)行研究，結(jié)果顯示基因型與等位基因分布頻率在兩組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。梁蓉等[28]研究發(fā)現(xiàn)高血壓組與健康對照組中TT、TC及CC基因型分布和T、C等位基因頻率分布差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。eNOS基因T786C多態(tài)性與EH發(fā)病不相關(guān)。

3.3eNOS基因27 bp VNTR多態(tài)性與EH的相關(guān)性

eNOS基因第4內(nèi)含子上27 bp數(shù)目可變的串聯(lián)重復(fù)序列(variable number of tandem repeats, VNTR，又稱小衛(wèi)星DNA )存在多態(tài)性，重復(fù)4次和5次分別為a等位基因和b等位基因。Uwabo等[29]關(guān)于eNOS基因位點27 bp VNTR多態(tài)性與EH的關(guān)系在東京北部人群中進(jìn)行了首次研究，結(jié)果顯示日本人EH患者與a等位基因可能有相關(guān)性。Nejatizadeh等[30]研究顯示印度北部的人群的EH患者與eNOS基因27 bp VNTR多態(tài)性相關(guān)聯(lián)。Olcay[31]等在土耳其人群中研究顯示土耳其高血壓人群與eNOS基因27 bp VNTR多態(tài)性相關(guān)性不明顯。國內(nèi)趙曉云等[32]認(rèn)為內(nèi)皮NO的釋放可能受eNOS基因27 bp (a/b)多態(tài)性的影響，且a等位基因可能是中國漢族人EH的遺傳標(biāo)志。伍小峰等[33]研究發(fā)現(xiàn)eNOS基因27 bp VNTR 多態(tài)性可能是湖北漢族人群EH的一個易感標(biāo)記。方玲等[34]研究發(fā)現(xiàn)福建漢族人高血壓性腦出血與eNOS基因第4內(nèi)含子aa基因型可能相關(guān)。而王剛等[35]在新疆地區(qū)哈薩克族人群中所做的研究表明，新疆哈薩克族人EH患者與eNOS基因 27 bp VNTR 多態(tài)性不相關(guān)，這與徐新娟等[36]的研結(jié)論相同。

3.4eNOS基因其他位點與EH的關(guān)系

閆雪等[37]選取eNOS基因第14內(nèi)含子rs3918181位點對290例天津漢族高血壓患者和161名對照組進(jìn)行研究顯示eNOS基因rs3918181位點多態(tài)性與EH相關(guān)；楊波[38-39]對寧夏回族、漢族人群eNOS基因位點rs1800780、和rs3918181多態(tài)性的研究顯示：EH組和健康對照組eNOS基因rs1800780位點基因型頻率的分布存在顯著性差異(P<0.05)，而rs3918181位點基因型頻率及等位基因頻率的分布無顯著差異(P>0.05)。目前關(guān)于這些位點的研究比較少，得出的結(jié)論也不同，需要更進(jìn)一步的研究。

4結(jié)語

綜上所述，可以看出關(guān)于eNOS基因多態(tài)性與EH的關(guān)系在不同地區(qū)、不同種族人群的研究結(jié)論并不相同。結(jié)果的差異原因可能與遺傳因素、環(huán)境及飲食等因素相關(guān)。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大樣本病例對照研究的關(guān)聯(lián)分析不僅可以通過DNA芯片和SNP檢測技術(shù)來定位易感基因，還可以通過全基因組掃描連鎖分析來研究致病基因或易感基因，關(guān)注多基因之間以及基因與環(huán)境之間的交互作用，更加深入的揭示EH的發(fā)病機制，為高血壓的預(yù)防和治療提供參考。

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(2015-11-01收稿，2015-12-30修回)

編輯： 吳昌學(xué)

[中圖分類號]R342; R544.11

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]1000-2707(2016)01-0001-04

*[基金項目]國家科技支撐計劃項目(2013BAI05B03)； 貴州省“2011協(xié)同創(chuàng)新中心”[黔教合協(xié)同創(chuàng)新中心(2014)06號]

**貴州醫(yī)科大學(xué)2014級碩士研究生

***通信作者 E-mail:annieheyan@gmc.edu.cn網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016-01-07

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20160107.1801.002.html