国外医学遗传学分册2000年第23卷第3期

唐玉兰¹（综述） 盛文利²（审校）

摘要 已有的研究表明缺血性脑血管病(lschemic cerebral vascular diseases,ICVD）是多基因遗传病，本文综述了载脂蛋白（Apo）基因、凝固/纤维蛋白分解基因（PAI-1）和血管紧张素转换酶(angiotensin coverting enzyme,ACE)基因与ICVD的关系。

关键词：ICVDApoPAI-1ACE凝血因子基因基因多态性

ICVD是由多种致病因素所致的疾病。已知的危险因素有高血压、糖尿病、心脏病、吸烟等；除了这些危险因素外，近几年的研究发现ICVD发生还与遗传因素有关。ICVD的发病机制可能是遗传因素与环境因素共同作用的结果。

1 Apo基因与ICVD的关系

Apo在脂蛋白生成、运输和从血浆中清除，调节血中血脂浓度中起重要作用。

载脂蛋白B（ApoB）是乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDL）、中间密度脂蛋白（IDL）和低密度脂蛋白（LDL）的主要载脂蛋白。ApoB基因位于2号染色体的p23-p24区，含28个内含子和29个外显子，基因全长43kb，ApoB基因的限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphisms,RFLPs）主要集中在ApoB基因的3’端，其中一种多态性是数目可变串联重复(variable numbers of tandem repeats,VNTRs)，ApoB3’VNTRs共有12种等位基因，有三个多态性位点分别是EcoRI、XbaI和MspI。一些研究表明，ApoB基因与ICVD的发生有关。赵若智等^[1，2]分别对脑动脉粥样硬化性脑梗塞（atherosclerotic cerebral infarction,ACI)患者研究，发现突变型基因E₂、M₂和X⁺X^-基因型频率明显增高，认为基因的变异或连锁不平衡可能是脑梗塞的危险因素，但Aalto-Setala等^[3]的研究却是否定的。ApoB基因多态性与血脂水平的变化关系结果不一致，国外有的报道：EcoRI、MspI rFLPs与血清TG、VLDL的水平升高有关，XbaI RFLPs中X₂的存在与血清T-ch、LDL的升高和LDL的部分分解率下降有关。对中国汉人54名ACI患者研究MspIM₁M₂基因型LDL-C明显增高^[1]，M₁M₂与LDL-C代谢障碍可能有关，血脂代谢障碍也可能是导致ACI的重要原因之一，但也有研究发现ApoB基因多态性与血脂、脂蛋白无明显关系^[3]，这可能是ApoB rFLPs存在种族特异性和地域特异性。

ApoE是由299个氨基酸组成的多功能糖蛋白，主要存在在于VLDL、CM残粒，有明显遗传多态性，主要有三种异构体E₂、E₃、E₄，ApoB基因位于第19号染色体，由4个外显子和3个内含子组成，等位基因有3个ε₂、ε₃、ε₄，表现型有6个；ε2/2、ε3/2、ε4/2、ε3/3、ε4/3、ε4/4、ApoE3为野生型，E₂、E₄是其变变异体，起源于E₃分子112位和158位氨基酸残基被替换，158们Arg被Cys替换则成为E₂，112位上的Cys被Arg替换则成为E₄。Margaglinoe等^[4]对100例脑梗塞患者进行研究，发现病人组ε₄基因型出现频率明显增多。Sheng^[5]对突变鼠的apoE研究发现阻断血流时携带人类Apoε₄基因鼠较携带Apoε₃发生梗塞面积更大。ε₄可能脑梗塞明显的独立危险因素。对法国人缺血性脑血管病（ischemic cerebrovascular disease,ICVD)研究^[6]发现ε₂出现频率明显增多，ICVD发生与ε₂有关，ε₂、ε₄可能都是ICVD的遗传标记和危险因素。但有些研究结果与此相反：apoE、apoB基因型单独与ICVD无关，其相互作用后即与ICVD有关，是ICVD的危险因素^[3]。ε₄与血TC、LDL-C增高有关，血管性痴呆患者血清LDL-C水平高低变化为ε₄纯合子＞ε₄杂合子＞不含ε₄基因型，血脂水平与ε₄呈正相关。

Apo（a）根据分子量不同分7种异构体，随分子量增加分别为F、B、S₁、S₂、S₃、S₄、S₅，有34个不同Apo（a）蛋白表型，Apo（a）蛋白大小多态性与其Lp（a）水平呈负相关，低分子Apo（a）表型在CVD出现频率高，Jursens等^[7]对ICVD的研究结果表明除S₅以外，携带所有表型患者Lp（a）都增高。Apo（a）基因序列变异也与CVD患者Lp（a）有关，5’调控区第1个翻译启动码ATG上游+914位有单碱基A/G变异，该DNA片段有两条单链构象多态性（SSCP）为α和β型，脑梗塞组α、β型SSCP携带者明显增高，Lp（a）也相应增高，而β型携带者Lp（a）水平较α型携带更高，Apo（a）基因5’调控区序列变异与Lp（a）水平和脑梗塞发病有密切关系^[8]。

ApoAⅠ和ApoCⅢ分别是血浆高密度脂蛋白（HDC）、CM和VLDL的主要蛋白，人类ApoAⅠ和ApoCⅢ基因紧密连锁构成一个基因族，位于第11号染色体q23，该基因簇存在DNA rFLP，ApoAⅠ基因RFLP为野生型M₁和突变型M₂，ApoCⅢ基因RFLP为野生型S₁和突变型S₂。姚壁等^[9]对44名ACI患者ApoAⅠ-CⅢ基因区域DNA多态频率及特征分析，发现S₂、M₂与等位基因在ACI患者出现频率明显增高，提示S₂、M₂与ACI发生有一定关系，可作为一种遗传标记。S₁-M₂单体型在ACI患者和高脂血症患者的分布频率明显增高。国外也报道S₁-M₂单体型在高甘油三脂病人中明显增高，这被认为是RFLP dNA顺序发生了改变，影响ApoAⅠ-CⅢ基因表达，导致人的脂代谢障碍和ACI的发生。

2 ACE基因与ICVD的关系

ACE是一个二肽羧化酶，催化血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ，影响舒张剂缓激肽代谢，使其失活。血管紧张素Ⅱ和缓激肽是调节血管张力和平滑肌细胞增生的重要多肽。ACE基因位于第17号染色体长臂23位点，长21kb，包括26个外显子和25个内含子，16个内含子中有一段287bp的插入/缺失（I/D）多态性导致三种基因型：插入纯合子型（Ⅱ）、缺失纯合子型（DD）和杂合型（ID）。许多研究表明ACE/DD在ICVD患者血中的频率明显增高，DD基因型与ICVD密切相关。Markus等^[10]对非颈动脉粥样硬化所致腔隙性梗塞研究表明：ACE基因型与大血管窄型ICVD无明显相关性，基因型与血胆固醇水平间无相关性，ACE/DD是腔隙性脑梗塞频率明显增高，认为ACE/DD是腔隙性梗塞的一个新的独立危险因素。也有研究结果与此相反，认为ACE基因型与ICVD无关^[3，11]。ACE基因型与血清ACE活性有密切关系，Catto等^[11]认为ACE i/D多态性介导ACE活性，引起ICVD患者ACE活性下降，低水平的血浆ACE活性可能是ICVD的危险标记，也是ICVD早期致死的危险因素。ACE需通过血管紧张素Ⅱ受体Ⅰ型（AT₁R）对血管和平滑肌细胞的增殖进行调节，AT₁R等位基因分为野生型A型A型和第1166位发生A-C的点突变，基因AA、AC及CC三种，毕胜等^[12]对ACI研究发现带有ACE基因DD型患者发病风险增高与其携带有AT₁R基因的C等位基因有关，且随C等位基因频率增加，危险性相对也增高，ACE基因和AT₁R基因可能对ACI的产生和发展有协同作用。

3 凝固/纤维蛋白分解基因与ICVD关系

PAI-1是纤溶酶原激活物（PA）的特异快速作用抑制剂，调节血的纤溶活性，PAI-1增高可引起血栓疾病。在ICVD患者血中PAI-1水平明显增高，PAI-1水平与ICVD发生可能有关。PAI-1基因有三种多态性分别为3’HindⅢRFLP、内含子CA重复和5’翻译起始675bp位插入或缺失4G/5G，研究发现4G/5G多态性可引起血甘油三脂升高，4G纯合子等位基因可引起PAI-1水平增高，可见4G/4G多态性与血脂、PAI-1水平相关^[13]。4G/4G基因型可增加冠心病和动脉弱样硬化的危险性，但未发现4G/5G多态性与ICVD危险性有明显关系^[14]。

凝血因子Ⅶ（FⅦ）是丝氨酸蛋白酶，分子量为48000单链糖蛋白，它被其它蛋白酶激活变为双链（FⅦ：A），FⅦ：A起动Ⅸ、Ⅹ活性，FⅦ是第一个涉及非固路径酶，在凝血连锁中起重要作用。FⅦ基因有两个主要多态性：一个是在第8外显子由于发生G-A突变，使第353密码子编码精氨酸（等位基因M₁）取代，另一个是起动子-323位十个核苷酸重复多态性，基因型为AA、Aa、aa。Saha等发现携带M₁纯合子的人FⅦ：C水平较携带M₂纯合子的增高^[15]，可能因为M₂纯合子氨基酸发生改变引起FⅦ分泌减少，推测携带M₂等位基因者因降低FⅦ：C水平而降低ICVD危险性，此推测仍有争议。同时发现血浆中的胆固醇和甘油三脂与FⅦ：C有关^[15]。Heywood等^[16]对317例ICVD患者检测发现ICVD急性期FⅦ水平下降，伴随胆固醇下降，但无论FⅦ基因型和FⅦ：C水平均与ICVD的发生无关。

凝血因子Ⅻ（FⅫ）由凝血酶激活，在Arg37和Gly38间释放N端37残基为α-亚单位，α-亚单位选择与纤维单体和底物交联，交联后纤维可增强抵抗纤维蛋白分解、增加强度。FⅫ基因在第2外显子发生G→T突变，使第34位密码子编码的缬氨酸→亮氨酸FactorⅫ val 34 leu）改变为凝血酶激活点，在心肌梗塞患者突变FⅫ较低，提示FⅫ val 34 leu有防止血栓形成的作用<