高胆固醇血症低密度脂蛋白受体基因突变的研究进展

张明明（综述），宋光耀（审校）

（河北省人民医院检验科，河北石家庄 050051）

·综 述·

高胆固醇血症低密度脂蛋白受体基因突变的研究进展

张明明（综述），宋光耀*（审校）

（河北省人民医院检验科，河北石家庄 050051）

【关键词】高胆固醇血症；受体，LDL；突变；综述文献

doi：10.3969/j.iSSn.1007-3205.2011.07.053

影响血清胆固醇水平的因素中与脂蛋白代谢相关的酶或受体基因发生突变是引起血清总胆固醇（total choleStrol，TC）显著升高的主要原因。低密度脂蛋白受体（low denSity lipoprotein receptor，LDLI）即为其中一重要基因。LDL-I在调节胆固醇代谢中起着非常重要的作用，其功能缺陷是引起高胆固醇血症及动脉粥样硬化（atheroScleroSiS，AS）的重要原因之一。本综述主要介绍LDL-I基因突变在家族性高胆固醇血症（familial hypercholeSterolemia，FH）人群中的分布、研究进展及其与相应临床表型的关系。

1 LDL-R的结构功能

LDL-I广泛分布于各种细胞和组织，但各组织或细胞LDL-I的活性差别较大。LDL-I是一种跨膜糖蛋白，位于细胞表面被膜凹的浆膜部位，可清除循环系统中的低密度脂蛋白（low denSity lipoprotein，LDL）。人类LDL-I基因位于19号染色体短臂末端，全长45kb，有1S个外显子和17个内含子，成熟的LDL-I由S39个氨基酸组成，包括5个结构域，其中外显子2～6作为配体结合域，负责结合、转运LDL；外显子7～14作为表皮生长因子前体同源域，对转运、结合、再循环LDL有作用；外显子15为连接糖域，可结合LDL；外显子16～17（跨膜域）有固定LDL-I于胞膜的作用；外显子17 ～1S（胞浆域）有转运LDL进入胞浆的作用。

LDL-I的主要功能是摄取TC进入细胞内，用于细胞增殖和固醇类激素及胆汁酸盐的合成等。在体内LDL的代谢中，LDL-I作用为，①通过清除循环中的中间密度脂蛋白（intermediate denSity lipoprotein，IDL），限制LDL的生成；②通过介导细胞摄取LDL，增加LDL的降解。LDL-I基因突变可导致循环中LDL清除障碍，从而造成高胆固醇血症。

2 LDL-R基因变异

LDL-I的数量及功能正常与否对血浆中胆固醇的含量起至关重要的作用。迄今世界各地一共报道了1 66S种LDL-I基因变异（数据库网址：www. ad.ac.uk/ldlr/LOVDV.1.1.0）。

3 欧洲的LDL-R突变

欧洲各国对LDL-I突变研究起步较早，也比较广泛、深入，结果显示各国该基因突变数量和类型差别很大，说明LDL-I突变的复杂性。

在西班牙，应用聚合酶链反应-单链构象多态性（polymeraSechainreaction-SingleStrand conformationalpolymorphiSm，PCI-SSCP）对LDL-I基因突变进行各种研究［1，2］，共报道了67种突变。在法国，230例FH患者中发现了145种不同的LDL-I基因突变，其中95%为点突变［3］。在意大利，到目前至少发现了7S种突变，其中错义突变最为多见，共33种［4］。

在斯堪的纳维亚地区，芬兰已经完成了对人群中LDL-I基因突变最完整的评价，鉴定出了24种不同的基因突变［5，6］，其中4种突变比较常见，涵盖了大约有3/4 FH患者。在挪威FH患者中报道了24种不同的突变，其中内含子3的FH-Elverum（c.313+1G＞A）突变、外显子3的FH-Svartor （c.296 C＞G）突变和外显子4的FH-Svartor （c.691T＞G）突变最常见，分别占2S%、S%、7%［7］。

丹麦LDL-I基因突变谱主要有5种突变，分别是c.131G＞A（12.4%）、c.259T＞G（15.5%）、c.1730C＞G（12.4%）、c.313+1G＞A（5.2%）和c.1S46-1G＞A（5.2%），占FH患者中所发现的突变的40～50%［8］。Lind等［9］在对150例瑞典FH患者的调查中发现52例发生了LDL-I基因突变，占35%。LDL-I突变以点突变为主，广泛分布于整个基因序列。

在奥地利的研究［10］中用变性梯度凝胶电泳对905例FH病例的基因库进行筛选，发现有302例先证者存在基因突变，突变率为34%，其中很多人携带2种基因突变，基因库共发现了100种基因突变，排在前3位的是c.1997G＞T、c.662A＞G、c.79ST＞A。比利时报道的45种突变中，排在前3位的是c.429C＞A，联合突变c.932A＞G；c.939C＞G和c.S29G＞A；c.126ST＞C，突变率分别为6.5%、5%、3.3%［11］。在荷兰，对1 641例临床诊断为FH的病例进行筛选时发现159种突变中有4种在荷兰的某些区域明显高发［12］。英国共报道了50多种LDLI的突变（www.ucl.ac.uk/fh3），突变遍布整个基因组。4%～5%FH患者发生基因的大片断缺失，而且15%突变发生在外显子4［13］。

4 亚洲地区FH人群常见的LDL-R突变

中国研究FH患者LDL-I基因突变起步晚，发现的突变位点也较少，目前研究共发现了35种LDL-I基因突变，包括24种错义突变，4种无义突变，5种移码突变，2种内含子剪接突变［14～16］。

在日本共发现了53种不同的小型突变（＜25bp）和10种大片段缺失（＞25bp），其中L547V在日本人群中的突变率是最高的，但所造成的影响相对比较轻微［17］。

5 LDL-R基因突变对临床表型的影响

存在LDL-I突变的患者较没有携带突变的人群有明显的FH的表现（例如TC、LDL-C和ApoB升高，血清HDL-C水平降低），证明该基因突变对于血脂代谢有较强的生化效应［1S］。Civeira等［19］研究了携带不同LDL-I基因突变的杂合FH患者基因型与表型间的相关性，研究显示相对于错义突变，框移突变的患者有更高的LDL-C水平。对LDLI基因突变的检测对于了解FH的病因及早期预防意义重大。

6 LDL-R基因突变的研究方法

目前关于LDL-I突变检测方法有Southern印迹法［13］、电磁脉冲凝胶电泳法（pulSe field gel electrophoreSiS）［20］、原位荧光杂交法（fluoreScence in Situ hybridization）［21］和逆转录-多聚合酶链反应（reverSe tranScription-polymeraSe chain reaction，IT -PCI）［22］等，但这些技术有一定的局限性。近几年单链构象多态性（Single Strand conformational polymorphiSm，SSCP）、变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoreSiS，DGGE）等新的检测方法使研究技术有了很大改进［23，24］。

单链构型多态性（Single-Strand conformation polymorphiSm，SSCP）检测法，该方法简便、快速、灵敏，不需要特殊的仪器，适合临床实验的需要，对点突变的检出率很高。它可以发现靶DNA片段中未知位置的碱基突变，经实验证明＜300bp的DNA片段中的单碱基突变，90%可被SSCP发现；另外，SSCP方法可通过聚丙烯酰胺凝胶电泳将不同迁移率的突变单链DNA分离，并且还可以进一步提纯，用这种方法可以最终从DNA序列水平上鉴别突变DNA片段。

变性梯度凝胶电泳检测法，依据①DNA双链末端一旦解链，其在凝胶中的电泳速度将会急剧下降。②如果某一区域首先解链，而与其仅有一个碱基之差的另一条链就会有不同的解链温度，因此，将样品加入含有变性剂梯度的凝胶进行电泳就可将二者分开。最终，如果一双链在其低温解链区碱基错配（异源双链），而与另一等同的双链相比差别仅在于此，含有错配碱基的双链将在低得多的变性剂浓度下解链。该方法对点突变检出率很高。

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【中图分类号】I5S9.2

【文献标识码】A

【文章编号】1007-3205（2011）07-0S66-03

［收稿日期］2010-12-16；［修回日期］2011-04-07

［作者简介］张明明（1976-），女，河北秦皇岛人，河北省人民医院主管技师，从事内分泌代谢疾病的基础与临床研究。

*通讯作者。E-mail：Sguangyao@Sohu.com