内皮型一氧化氮合成酶基因多态性与原发性高血压的相关性

崔美善（综述） 李玉子（审校）

综 述

内皮型一氧化氮合成酶基因多态性与原发性高血压的相关性

崔美善（综述） 李玉子（审校）

作者单位：133000 吉林省，延吉市延边医院心内科

原发性高血压； 内皮型一氧化氮合成酶； 基因多态性

高血压是最常见的慢性病，也是心脑血管病最主要的危险因素，目前其发病率呈上升趋势[1,2]。原发性高血压（essential hypertension，EH）是受遗传因素与环境因素共同影响的慢性疾病。近年来研究表明，遗传因素在原发性高血压的发生、发展中起着更重要的作用。内皮型一氧化氮合酶（endothelium nitrogen monoxide synthase，eNOS）是高血压的易感因素，它的基因编码所产生的一氧化氮（nitrc oxide，NO）具有调节血管张力、血管重塑、维持血管内皮的完整性等作用。随着血管生物学与临床医学领域联合研究的不断深入，在心血管疾病中研究调查调控高血压基因已成为热点。国内外研究表明，eNOS基因在原发性高血压中发挥重要作用。本文对eNOS基因G894T、T786C和27bpVNTR的多态性影响EH的机制及与EH相关性最新研究进展作一综述。

1 一氧化氮的概况

一氧化氮是由内皮细胞产生的，在基础生理作用下，一氧化氮通过激活可溶性乌苷酸环化酶（cGTP环化酶），提高平滑肌细胞内cGMP浓度而舒张血管，其机制与硝酸脂类作用相似，它能平衡交感神经系统与肾素-血管紧张素系统引起的血管张力改变。Qiu等在应用大剂量左旋精氨酸甲酯（L-NAME，37 μmol·kg-1·d-1）诱导的高血压动物模型研究中发现，L-NAME诱导的高血压与血容量增加无关，是在血容量不断递减的条件下发生的，提示一氧化氮合酶（nitric oxides syn-thase，NOS）抑制剂诱导产生的高血压除与一氧化氮生产减少有关外，还可能与L-NAME引起的肾素-血管紧张素Ⅱ的作用有关。一氧化氮合酶是NO合成的限速因子。NOS同功酶有三种亚型，分别为内皮型一氧化氮合成酶（eNOS）、诱导型一氧化氮合成酶（inducible nitricoxide synthase iNOS）和神经元型一氧化氮合成酶（neuronal nirtricoxide synthase，nNOS）等。三种同功酶在高血压治疗中都起到一定的作用。其中在上皮细胞表达的一氧化氮合成酶对血压调节起重要的作用。

2 ENOS基因多态性

ENOS基因定位于染色体7q35-q36区，包含25个内含子和26个外显子，全长约21～22 kb，翻译生成的蛋白质产物为1203个氨基酸。到目前为止，已发现其基因存在近10个多态性位点：第7外显子的G894T、第18内含子A27C、第23内含子G10T、T786C、A-22G 和 C774T，位于第 4内含子的27 bp串联重复与内含子13的CA重复等。

3 ENOS的分布、结构、生物活性调节

国内对大鼠的脑切片研究发现，eNOS主要分布在管径较粗（≥50 μm）的脑血管壁内皮细胞中[3]。此外,eNOS还被发现在人胎盘滋养层细胞、肾小管上皮细胞及犬的结肠间质细胞、大鼠海马等脑区均有表达。eNOS由一个二聚体结构组成，由两个相同亚基组成的二聚体化是有活性eNOS的必要条件。每个亚基含有两个结构区。C端为还原酶区，与细胞色素酶P450为同源序列，还原区台有与黄素单核苷酸、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸及钙调蛋白相结舍的位点；N端是氧化区，含有与四氢生物喋呤、血红素、L精氪酸等结合位点。雌激素、血管剪切力、坚持运动是NO释放的刺激剂,而TNF-α则降低eNOS表达，并缩短其半衰期（自24 h→3 h）。相反西伐他汀（他汀类药物）因为抑制这一过程而表现出对eNOS蛋白合成的保护作用。

4 ENOS基因多态性与原发性高血压的关系的研究

4.1 Glu298Asp（G894T）与EH的相关性 目前研究表明，eNOS基因第7外显子上的894位点的G转换为T，其相应编码的第298位谷氨酸被天冬氨酸所取代，eNOS蛋白结构也由螺旋型变为紧密圈型，从而影响了eNOS的活性，导致NO生成减少，继而血管内皮受损及血管收缩障碍，最终导致血压升高。对此位点与高血压的关系已进行了较多的研究，但其与原发性高血压的关系仍有争议。在法国高加索人群中首次发现原发性高血压组的G等位基因频率显著高于健康人组。在Chen等[4]对1021名美国人的调查中，对性别、年龄及体重指数进行校正后，也发现不携带894T即298Asp者与携带此等位基因者相比，收缩压、舒张压及平均动脉压显著增高，在同时存在高度胰岛素抵抗者血压水平的差异更显著。Yoshihiro等[5]对东京（n=458)和熊本（n=421）两个独立的人群进行研究，发现Glu298Asp突变与原发性高血压有强相关，OR分别为2.3和2.4。Srivatava等[6]对226例高血压和200名健康人进行研究，发现Glu298Asp基因多态性与亚洲人高血压相关。Tiago等[7]对包括各种文字表达的53个eNOS基因多态性与高血压相关性研究报道进行的Meta分析显示，在亚洲人群中298Asp等位基因与高血压有一定的相关性。王丛等[8]对蒙古族的研究认为，G894T多态性与蒙古族EH人群有相关性，提示eNOS基因可能是原发性高血压的易感基因。赵世刚等[9]采用MALD I2TOF MS技术检测 3组eNOS基因G894T多态性飞行质谱，结果表明，原发性高血压基因型频率为81.7%、18.3%，等位基因频率为89.9%、10.1%；正常血压组基因型频率为93.8%、6.2%。张辉锋等[10]对甘肃东乡族的研究表明，等位基因G894T和东乡族高血压相关，T等位基因可能影响相应编码基因的活性，进而参与原发性高血压的发病。

而有研究结果显示，eNOS基因G894T多态性与原发性高血压无相关性。Karvonen等[11]对1024名荷兰北方人群、Tsujita等[12]对4055名日本人及Khawaja等[13]对332例巴基斯坦成人研究都显示，eNOS G894T变异与原发性高血压无相关。国内王琳等[14]对中国大连人的研究结果是，eNOs基因Glu298Asp突变可能不是原发性高血压的主要易感因素，而年龄、BMI、饮酒史及家族史是高血压的独立危险因素。马娟等[15]研究表明，云南汉族高血压与对照组人群中eNOS基因型分布分别为77.9%和86.7%，从而认为该位点基因多态性不太可能是云南汉族人群原发性高血压易感性的主要因素。陈丽娜等[16]对宁夏回族研究表明，回族EH组GG、GT和TT基因型分别频率为0.831、0.162和0.007；对照组分别为0.857、0.142和0，两组间基因频率差异无统计学意义。Wolff等[17]进行了迄今为止最大的现状调查研究，在对德国东北部地区的高加索人进行整群抽样得到4219例，其中包括2229例原发性高血压患者和1990例正常对照者，但结果显示原发性高血压组和对照组之间无论是基因型或等位基因分布，差异均无统计学意义，也未发现该突变与舒张期或收缩期血压存在相关性，即使在进行了性别校正和排除抗高血压治疗的病例后也得出同样的结论。

4.2 T-786C与EH的相关性 突变前后的等位基因分别为T、C等位基因。Nakayama等[18]研究表明T786C的突变会使启动子的活性下降，从而可能影响eNOS的生成。Hyndman等[19]研究表明，C/C纯合基因型患者的收缩压比TT纯合子高4.4 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），从而认为eNOS基因T786C突变与原发性高血压相关。但Tsujita等[12]在对4055例日本人检测启动子区T-786C多态性的研究中，发现T-786C基因性的分布在高血压组与对照组中无差别。国内李东宝等[20]研究表明，中国汉族eNOS基因T786C多态性CC、CT基因型及C等位基因频率显著高于对照组，差异有统计学意义。梁蓉等[21]对266例原发性高血压患者和100名健康人的研究表明，该基因不直接参与高血压的发病，而通过C等位基因增强机体对某些环境因素刺激，从而在环境与基因相互作用下共同影响血压水平。

4.3 27bpVNTR与EH的相关性 位于第4内含子的27 bp数目可变的串联重复系列（VNTR），根据重复次数不同分别为三种：重复4次为a等位基因，重复5次为b等位基因，重复6次为c等位基因。新加坡人群中[22]检测出c等位基因，其分布频率为0.9%。张强等[23]在1464名新疆哈萨克族、汉族人中检测到了4例c等位基因（哈萨克族对照组1例、高血压组2例、汉族对照组1例）。日本[24]、澳大利亚[25]学者及路萍等[26]报道eNOS基因第4内含子VNTR多态性在各自国家高血压人群中的等位基因频率，a、b等位基因在日本和澳大利亚人中的频率分别 为 0.033、0.967、0.170 和 0.830、0.009、0.905，其中a等位基因频率与日本人无显著差异，但明显与澳大利亚人群差异有统计学意义（P＜0.001），提示eNOS基因多态性存在种族差异并对高血压产生有一定的影响。Nejatizadeh等[27]研究表明eNOS基因a/b多态性可能是亚洲人原发性高血压的一个共同易感位点。任小锋等[28]在湖北汉族人群中的研究结果表明，a等位基因和aa+ab基因型增加原发性高血压的发病危险，从而认为湖北汉族人群的eNOS基a/b多态性与原发性高血压的发生有相关性。国内赵晓云等[29]认为eNOS基因突变、27 bpVNTR多态性对基础NO释放有一定影响，a等位基因可能是中国汉族人EH的遗传标志。Deng等[30]的研究发现，哈萨克族人EH与eNOS 27 bpVNTR多态性无关联性，但三酰甘油水平与4h/4a基因型有关，可能导致对血压一定的影响。邹放君等[31]研究表明，三种基因型频率分布差异无统计学意义。多数对新疆哈萨克族研究也支持这一结果。杨波等[32]对宁夏回族人群的研究表明，27 bpVNTR-TR多态性位点基因型频率及等位基因频率的分布无显著性差异，27 bpVNTR多态性与宁夏回族人群EH的发生不相关。方玲等[33]研究表明，eNOS第4内含子aa基因型可能是福建汉族人高血压性脑出血的遗传危险因素。黄慧彬等[34]研究发现，eNOS基因27 bpVNTR多态性可能与原发性高血压及其早发脑梗塞有关，a等位基因可能通过较少内皮基础NO释放参与上述病变的发生。

5 结语

综上所述，我们可以看出不同的种族、不同地区人群的eNOS等位基因频率不一致，对eNOS多态性与原发性高血压的关系也不一致。产生差异的原因可能是环境、饮食及遗传因素等。随着血管生物学与临床医学领域联合研究发展，对基因可能会更深入地进行动物模型研究。血压是一种数量性状，基因对血压的影响是微弱的，我们需要进一步研究多个基因与其他风险因素之间的相关，与其他高血压易感基因的相互作用和其他心血管疾病的基因关系，以明确高血压的发病机制，为高血压治疗带来更多进展。

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Association of eNOS gene polymorphisms with essential hypertension

Essential hypertension； Endothelium nitrogen monoxide synthase； Gene polymorphism

10.3969/j.issn.1672－5301.2014.04.021

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A

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2013-12-20）