内皮型一氧化氮合酶基因多态性与冠心病关联研究

马 莎 王玉璟

冠心病是一种严重威胁着人类健康的常见心血管疾病，至今病因尚未完全清楚，但认为与高血压、高脂血症、糖尿病、内分泌功能低下等因素有关。近年来，国内外的研究结果均证实了遗传因素在心血管疾病中的重要作用，内皮型一氧化氮合酶(eNOS)基因多态性对冠心病的影响受到了人们的重视。内皮型一氧化氮合酶(eNOS)基因位于染色体7q35～36，与冠心病可能有关的多态性有3种:G894T、T-786C和27VNTR。现将国内外针对一氧化氮合酶基因多态性与心血管疾病关系的研究结果做一综述。

一、eNOS

Forstermann和 Pollock于1991年首次在内皮细胞中发现了内皮型一氧化氮合酶(eNOS)，编码该酶的DNA序列也已经从人和牛的内皮细胞中分离出来。自然界中，一氧化氮合酶(NOS)是一种同工酶，分别存在于内皮细胞、巨噬细胞、神经吞噬细胞及神经细胞中。NOS广泛存在于神经系统，其同工酶有3种亚型，即在正常状态下表达的神经元型一氧化氮合酶(nNOS)内皮型一氧化氮合酶(eNOS)，以及在损伤后诱导表达的诱导型一氧化氮合酶(iNOS)。nNOS和iNOS具有神经毒性作用，而eNOS则具有保护作用。NOS以L-精氨酸为底物，利用氧生成NO和L-瓜氨酸，NOS还能生成氧化产物。NOS是精氨酸-NOS-瓜氨酸途径的唯一限速酶，是决定血管壁NO基础水平的关键酶。Furchgott和awadzki于1980年第1次发现了NO，NO是一种内皮源性血管舒张因子，具有重要的生理功能，如舒张血管平滑肌、降低血压、防止血小板的黏附和聚集，防止过度凝血和氧化应激等［1］。eNOS基因定位于染色体7q35～36，共有21～22kb，包含26个外显子和25个内含子，编码1203个氨基酸。已有研究发现eNOS有十多个多态性位点，目前较为关注的位点是:位于启动子区的T-786C，位于第7外显子G894T和位于第4内含子4a/4b。结构决定功能，NO水平也与eNOS基因的多态性有密切关系，进而影响心血管疾病的发生和发展。

二、内皮功能紊乱与冠心病

从1980年以来，内皮组织已被认为不仅是在血液和组织之间的一个单层物理屏障，而且是一个内分泌器官，能够释放不同的新陈代谢活化物质，包括内皮源性舒张因子(EDRF)和内皮源性收缩因子(EDCF)，一旦两者平衡被打乱，内皮组织将出现病理性功能紊乱。这种不平衡是由于内皮因子的合成、生物利用度及其活性改变相关［2］。目前，研究人员关注于NO生物利用度、NOS解偶联、COX和炎性调节因子在心血管和代谢性疾病中的作用。

冠心病典型的标志就是内皮功能紊乱，然而，潜在的内皮功能紊乱在不同的冠心病实验动物模型中不同，冠心病动物脉管系统的两个主要改变就是对脉管收缩因子刺敏感和或减少内皮依赖性舒张因子。在不同的实验冠心病动物模型中也发现了这些改变，如去氧皮质酮高血压鼠模型(DOCA)、自发性高血压(SHR)、毒毛旋花甘诱使的高血压等(DOCA)［3，4］。疾病的一个普遍特征就是交感神经高反应性，也是心力衰竭病人中病死率的预测因子［5］。NO和超氧阴离子产生不平衡导致NO极不活跃，与内皮功能紊乱非常相关，也是伴有交感神经高反应性的心血管疾病的一个普遍特征。研究发现，冠心病伴有急性或慢性高血糖综合征可以促使血管功能多样性改变，包括内皮依赖性释放因子降低，增加血管平滑肌高反应性收缩，倾向于发展成炎症、血栓形成和动脉粥样硬化事件［6］。

三、eNOS基因多态性与冠心病探讨

目前，研究人员广泛关注eNOS基因上3个多态性位点，其中T-786C位于启动子区，有研究发现该位点变异可能影响eNOS转录的起始，导致eNOS合成减少，进而使NO生成减少，诱使冠脉痉挛。位于第4内含子区属于VNTR(数目可变的串联重复序列)的4a/4b多态性位点，有研究报道携带4a等位基因人群中血浆NO水平明显降低。G894T位于第7外显子，由于错义突变使编码298位点的谷氨酸变为天冬氨酸，有学者发现该多态性位点与血液中NO浓度下降以及血管反应性下降有关［7］。

1.G894T与冠心病:Kiyohi Hibi等首次通过医院的病例对照研究分析了G894T多态性与冠心病之间的关系，该研究共纳入583名日本人(226例冠心病患者，357例健康对照者)，分析了基因型T/T:G/T，T/T:G/G，结果显示冠心病人T/T基因型频率比健康对照组明显升高(病人5/226;对照组0/357;P= 0.009)。因此认为T基因位点突变有助于冠心病发生发展。结果发表以后，国内外学者针对此问题进行了大量的研究，但研究结果尚不一致［8，9］。目前普遍认为研究结果不一致主要是由于地域及种族的差异。而随后 Afrasyap等［10］对400名土耳其人(250名CAD患者，150名健康者)应用PCR-RFLP方法分析了被研究者基因型，结果表明病例组与对照组(Glu/Glu、Glu/Asp、Asp/Asp分别为45.6%、41.2%、13.2%vs 49.3%、41.3%、9.3%)。CAD病例组中Glu/Asp、Asp/Asp基因型频率与对照组中相比并没有明显增加(P＞0.05)，Glu/Asp、Asp/Asp基因型与Glu/Glu相比并不是CAD的一个危险因素(OR= 1.272;95%CI:0.543～2.981;P=0.667)。对土耳其人来说，Glu/Glu基因型却是冠心病的危险因素。Salimi等［11］对伊朗人群研究发现，Glu298Asp是CAD的一个独立的危险因素，尤其是在年龄≤55岁的病人中。伊朗人群Asp等位基因频率大约为0.23，与先前报道的突尼斯人(0.22)非常相似，比土耳其(0.17)和印度(0.15)轻微高些，比英国(0.31)和意大利(0.30)、加拿大(0.43)低一些。但是与土耳其、印度、英国、意大利、加拿大相比，伊朗人群Asp位点突变导致了冠心病发展。地域种族的差别，使基因型位点突变不同，不同的种族地区由于不同的基因型位点导致了冠心病的易感性。

2.T-786C与冠心病:Yoshimura等首次通过病例对照研究，纳入546名日本人(201名病人，345名健康者)。应用多重回归分析发现T-786C是冠心病主要的危险预测因子，同时该研究也考虑了混杂因素的影响，如吸烟，同时研究人员也考虑到是由T-786C与4a等位基因连锁不平衡所致。之后，各国进行了一系列研究，但并没有取得一致的结果。近年来，有学者开始使用循证研究方法，Li等［12］针对eNOS基因多态性(G894T、T-786C和4a/4b)与CAD之间的关系进行了meta分析，共纳入56项研究(23种G894T、19种4a/4b、14种T-786C)，所有研究显示了明显的正相关(OR=0.83，P=0.004)。在这项Meta分析中无发表偏倚，最终结果显示T-786C的C等位基因与冠心病之间有关联(OR= 0.72，P=0.000)。尽管地域种族的差别，但是C等位基因在不同的研究中均显示与冠心病明显相关，该位点的突变导致冠心病发生发展。但是纳入该研究的样本均为小样本病例对照研究，至今尚未有学者针对两者之间的关系采用大规模的前瞻性研究，其联系还有待进一步证实。

3.4a/4b与冠心病:Wang等首次通过病例对照研究，将吸烟影响的CAD进行了探讨，对549名吸烟的CAD及153名无吸烟的CAD对比研究发现，4a等位基因与内皮功能紊乱有关。4a等位基因与吸烟均显示与CAD有关。但是该研究考虑了吸烟因素，并没有排除吸烟影响基因突变，基因突变也与冠心病相关联。结果发表以后，各国学者针对此进行了大量的研究，但并没有取得一致的结果［13］。为了弄清两者之间的关系，有学者使用循证医学研究方法，Li等［12］针对56项研究的Meta分析，无发表偏倚，最终结果显示4a/4b突变体无显著性相关。在不同的地区4a/4b突变体与冠心病并没有显示相关性，也应考虑到种族环境等一些混杂因素的影响，在以往进行的研究中，并没有排除一些混杂因素的影响，该位点突变与冠心病的联系还有待进一步证实。

4.复杂关系:近年来，有些国外学者认为冠心病是一种多基因疾病，多种遗传基因均可影响冠心病的病变发展，分析单个基因获得信息量少而且结果不太可靠。Eifert等［14］探讨了ApoE、NOS3、LIPC、CETP、SERPINE-1、Prothrombin基因多态性与CAD的预后。ApoE、NOS3、LIPC单独分析单个基因多态性提供的信息量少，相对而言，危险状况允许危险分层，但是多基因交互分析显示NOS3基因多态性(G894T、T -786C和4a/4b)和ApoE联合能增加患冠心病的危险。

环境因素也影响冠心病的发生发展，基因-环境间的相互作用越来越受到研究人员的重视［15］。Fatini等用病例对照研究方法研究了eNOS基因多态性(G894T、T-786C和4a/4b)与冠心病危险因素的关系，该研究共纳入1014名意大利人(包括477名ACS患者和537名健康对照者)，对这3个基因多态性与冠心病传统危险因子高同型半胱氨酸进行了关联分析，这些所有突变体均符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律，结果显示高同型半胱氨酸和纯合子-786C影响ACS的预后(OR=9.1;95%CI:1.7～46.7)。-786CC基因型调节了携有4a/4b和高同型半胱氨酸ACS病人的易感性。

四、展 望

冠心病是受环境和遗传诸多因素影响的一类复杂疾病，在进行冠心病与基因相关性研究时，不仅要考虑到基因多态性分布与种族、地区的差异，还要考虑到患者性别、年龄、实验检测方法、对照组选择标准、样本量大小等因素的影响。因此在国内不同地区进行不同种族的多中心的大样本研究，不仅有必要而且很有前途。eNOS基因多态性与冠心病关系的阐明将会对冠心病的诊断和防治提高到一个新的水平。检测血浆NO对冠心病的诊断、治疗和预后判断具有一定的临床应用价值。NO作为冠脉事件的危险预测因子，其在冠心病的发生发展过程中起着重要作用，因此恢复其活性备受关注，NO可能为心血管疾病治疗提供一个新靶点。NO基因变异在动脉粥样硬化过程中的确切作用机制尚有待于进一步的研究，明确他们之间的关系，筛查高位人群，将为冠心病的早期诊断和防治提供新的线索。

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