一氧化氮合酶基因多态性与高血压病关系研究进展

张鹏飞 林晓婷 厉建田 王晓青

一氧化氮合酶基因多态性与高血压病关系研究进展

张鹏飞 林晓婷 厉建田 王晓青

原发性高血压(Essential Hypertension，EH)是危害人类健康的主要疾病之一，也是导致脑卒中、冠心病、心功能不全、肾脏疾病等的主要因素。EH是一种由遗传因素和环境因素共同作用的疾病，本文试从一氧化氮(Nitric Oxide，NO)与高血压的关系、eNOS基因结构与多态性、eNOS基因G894T多态性与EH的关系方面就一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase，NOS)基因多态性与高血压病关系研究进展进行综述。

高血压；一氧化氮；基因；研究

原发性高血压(Essential Hypertension，EH)是危害人类健康的主要疾病之一，其知晓率、治疗率、控制率较低，是导致脑卒中、冠心病、心功能不全、肾脏疾病等的主要因素。我国现患高血压人数达到2个亿，已成为慢性非传染性疾病的防治重点。由于EH是一种由遗传因素和环境因素共同作用的疾病，其预防措施除了从改善环境、饮食等因素着手以外，某些遗传因素的差异同样起重要作用。下面就一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase，NOS)基因多态性与高血压的关系作一综述。

1 一氧化氮(Nitric Oxide，NO)与高血压的关系

高血压患者血管结构、功能均有改变，功能改变主要表现为血管舒缩物质产生异常、血管反应性异常和血管舒缩机制失衡，这些功能紊乱在高血压的发生发展中起着重要作用。其中，内皮细胞依赖的舒缩功能异常与一氧化氮密切相关。内源性一氧化氮主要存在于血管内皮细胞和巨噬细胞中，由左旋精氨酸末端的氮原子与氧分子在一氧化氮合酶的催化下生成。血管内皮细胞是合成释放一氧化氮的主要场所，血管平滑肌细胞、肥大细胞、血小板、吞噬细胞、成纤维细胞及脑细胞等也可合成和释放少量的一氧化氮。

一氧化氮合酶是一氧化氮合成过程中的关键酶。人体内一氧化氮合酶有三种亚型：内皮型一氧化氮合酶(Endothelial Nitric Oxide Synthase，eNOS)，主要存在于血管内皮细胞、血小板、肾小管上皮细胞中；第二种为神经型一氧化氮合酶，在正常状态下表达，主要分布于人体神经元细胞；第三种为诱导型一氧化氮合酶，多在损伤后诱导表达，分布于人体免疫细胞当中，如淋巴细胞中。在血管内皮细胞中，一氧化氮可发挥舒张血管、调节血压、松弛血管平滑肌和抑制内皮细胞增殖的作用[1]。生理状态下主要由eNOS调节一氧化氮的持续生成，故eNOS基因序列的多态性与体内一氧化氮的浓度有关[2]。动物试验发现自发性高血压大鼠(SHR)内皮细胞释放一氧化氮减少，Huang等[3]报道eNOS基因缺损的小鼠血压升高。临床研究也发现EH患者内皮细胞合成或释放一氧化氮不足。Forte P等[4]报道EH患者的一氧化氮低于正常水平。因此，eNOS基因也作为EH候选基因被广泛研究。

2 eNOS基因结构与多态性

人类eNOS基因定位于第7号染色体上，位于7q35～36区，大小约21 kb，含26个外显子和25个内含子，相应的信使核糖核酸(mRNA)约4.1 kb，经翻译后生成的蛋白质产物含有1 203个氨基酸[5]。

至今已发现人类eNOS基因存在10多种基因多态性位点，研究提示可能与心血管疾病相关的有3个位点：①位于第4内含子上27bp可变数目串联重复顺序(variable number of tandem repeats，VNTR)，根据重复次数不同有两种等位基因，重复4次为a等位基因，重复5次为b等位基因。②位于第7外显子上的G/T多态性，由于894位碱基G突变成为T(G894T)，导致相应蛋白产物第298位上的谷氨酸被替换成天冬氨酸(Glu298Asp)，突变前后的等位基因分别为G、T等位基因。③位于启动子区域转录起始点上游5'侧翼序列的-786的T/C，由T突变为C(T786C)，突变前后的等位基因分别是T、C等位基因。其中，G894T突变导致的Glu-Asp转变是一个经典突变，因此备受关注。近年来，日本学者认为蛋白序列中Glu被Asp取代后使得eNOS在此处的螺旋结构变得紧密折叠，从而引起eNOS活性降低，并且，该突变会导致蛋白产物中特异性的35 kDa的氨基端和100 kDa的羧基端片断，故894G/T多态性可能作为一个分裂靶点而被内生的蛋白酶识别，从而影响eNOS蛋白的表达与功能[6]。

3 eNOS基因G894T多态性与EH的关系

eNOS基因G894T基因型及等位基因频率在不同种族和民族中的分布存在差异。赵世刚等[7]研究试验证实，蒙古族正常人群T等位基因频率为3.1%，低于汉族人群(8.8%)和欧洲人群(28.8%)，徐新娟等[8]研究也发现该位点基因型和等位基因分布与比利时的黑人和白人[9]、芬兰人[10]、高加索人[11]明显不同。

1998年Lacolley等[12]在法国白种人中首次发现高血压组894G等位基因频率显著高于对照组。随后来自日本的Miyamoto等[13]的研究则提示高血压组T等位基因频率显著高于对照组，认为T等位基因是日本人EH的危险因子。基于上述两种截然相反的研究结果，Kato等[14]进行了一项大样本的病例对照研究，选择了549例EH患者和513例正常人，研究结果表明：该位点各基因型及等位基因分布在两组均无显著差异，认为G894T变异与日本人EH发生无关。因此之后便开展了有关两者关系的众多研究。

Srivastava K等[15]发现eNOS基因的G894T突变可能会提高印度人患高血压的风险，提示eNOS基因是高血压病的易感基因之一。Chen等[16]研究显示日本人EH为G894T的T等位基因携带者。国内来自李东宝等[17]在北京汉族人、王丛等[18]在蒙古族人、马丽雅等[19]在甘肃东乡族人、张丽萍等[20]在新疆维吾尔族人中进行的病例对照研究均表明，eNOS基因G894T多态性的T等位基因为EH的易感因素，其携带者可能通过减少内皮一氧化氮的释放参与EH发病[21]。Tang等[22]也报道该位点在中国的哈尼族和黎族不同，携带T的基因与两个民族的EH相关，这与Srivastava K等[15]报道的印第安人研究结果也是一致的。

然而，Wolff等[11]对德国东北部地区的高加索人进行整群抽样得到2 229例EH患者和1 990例正常对照者，对其进行该位点的基因型检测，结果显示EH组和对照组之间无论是基因型或等位基因频率分布，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。来自Kishimoto等[23]在日本的大样本人群研究也发现，该位点多态性与EH发生无关，在巴基斯坦人群也得到同样的结论[24]。我国谭建聪等[25]在重庆汉族人群、梁茜等[26]对广东佛山人群的研究认为，G894T多态性与高血压病易感性无关。这与邹放君等[27]在新疆汉族人群、马萍等[28]在宁夏回族及汉族人群、闫雪等[29]在天津人群及张强等[30]在汉族及哈萨克族人群分别进行的研究结果一致。

中国人群Meta分析结果认为eNOS基因G894T多态性与中国人群EH易感性相关，T等位基因可能是EH的遗传危险因素[31-32]。

4 展望

综上所述，有关eNOS基因多态性与高血压的关系不一致，其结果的差异主要与以下因素有关：①多数研究样本量小。②高血压病为多基因遗传病，单个基因作用甚微，可能与环境及其他基因有相互作用。③研究对象的选择存在偏倚，影响结果。④研究对象地区及民族等因素影响。目前仍乏大样本多中心的研究，还有很多问题需要我们不断探索与解决，随着分子生物学技术的发展，我们相信会有更多的研究进一步证实。

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Essential Hypertension(EH)is one of the main diseases threatening human health，it is also a major factor inducing stroke，coronary heart disease，cardiac insufficiency，and kidney diseases.EH is a disease resulting from genetic factors and environmental factors.This paper tries to summarize the relationship between nitric oxide synthase gene polymorphism and hypertension from the aspects of relationship between nitric oxide(NO)and hypertension，between eNOS genetic structure and polymorphism，polymorphism of G894T of eNOS gene，and EH.

Hypertension；Nitric oxide；Gene；Research

2015-08-25)

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