中华医学杂志

nATIONNAL MEDICAL JOURNAL OF CHINA

1999年第79卷第9期Vol.79No.9 1999

朱鼎良

关键词：高血压 基因

人类基因组计划自1990年启动以来已取得巨大进展。人类基因组遗传图和物理图已经完成，大规模测序技术和生物信息学获得迅速发展。在此基础上，多基因遗传病基因定位克隆的技术路线和方法已基本建立。可以说多基因遗传病基因研究时代已经来临。

迄今为止，已有10多种符合孟德尔遗传规律的继发性高血压的致病基因被定位或克隆。但这些特殊类型的单基因遗传病在高血压中只占很少数。占高血压病人总数95%的原发性高血压(EHT)为多基因遗传病。近年来，有关EHT侯选基因的研究十分活跃，采用全基因组扫描技术，对EHT相关基因作染色体定位的研究也正在进行中。EHT基因研究已成为当前和今后疾病基因研究的重点和热点之一。

一、单基因突变引起的继发性高血压

这些疾病的致病基因主要涉及：(1)与肾上腺皮质激素代谢有关的基因：如：醛固酮合成酶基因与11β羟化酶基因形成嵌合基因，导致糖皮质激素可抑制性醛固酮增多症(Glucocorticoid-suppressible hyperaldosteronism, GSH)。11β羟化酶基因和17α羟化酶基因突变，可分别引起11β羟化酶或17α羟化酶缺乏综合征。此外，表征性盐皮质激素增多症(apparent mineralocorticoid excess, AME)与11β羟类固醇脱氢酶基因突变有关。(2)与离子转运有关的基因：Liddle综合征系Amiloride敏感性上皮细胞钠通道β、γ亚单位突变所致。Gordon综合征与肾脏离子转运有关，该病基因最近已被定位在1号和17号染色体。(3)与儿茶酚胺代谢有关的基因：一些因儿茶酚胺产生过量导致高血压的常染色体显性遗传疾病，如家族性嗜铬细胞瘤、IIA及IIB型多发性内分泌瘤、I型神经纤维瘤病以及von Hippel-Lindau综合征等，它们的致病基因已分别被定位或克隆。(4)其它：在土耳其东北部一家族中发现一常染色体显性遗传疾病，患者有严重高血压伴短指畸形。该病基因已定位于12p11.2-12.2。此外，某些类型的多囊肾致病基因也已被定位。

3种单基因遗传性低血压的致病基因已被克隆或定位，它们是假性低醛固酮血症、Bartter综合征和Gitelman综合征。

尽管这些疾病大多为罕见病，但上述致病基因的识别为EHT基因研究提供了线索。当然，特殊类型继发性高血压基因研究并未结束，发现新的致病基因、阐明基因突变与高血压发病间联系，探索基因治疗方法等都有待进一步努力。

二、原发性高血压

近年来识别EHT相关基因的研究十分活跃，目前常用的方法有候选基因法和全基因组扫描法。

1.候选基因法：其基本策略和步骤为：(1)确定待研究的候选基因：EHT候选基因的选择可以从几方面入手：基因编码的蛋白参与血压调节机制，如血管舒缩(如肾素-血管紧张素系统、内皮素等)、交感神经功能(如儿茶酚胺代谢有关的酶及其受体等)、糖脂代谢(如胰岛素及其受体等)、水盐代谢(如醛固酮、心钠素等)、离子转运(如上皮钠通道、α-adducin)等；前面所提到的单基因遗传性高(低)血压的致病基因；动物研究中发现的有关基因，如SA基因等。(2)将候选基因座位的DNA遗传标记与高血压进行连锁分析，确定该候选基因座位是否与高血压连锁。(3)筛查该候选基因的各种突变体。(4)基因多态性与高血压间的关联研究：比较突变体基因型在高血压人群与正常血压人群之间的频率分布，若频率分布差别具有统计学意义，那么该基因突变体就可能是EHT相关基因。

候选基因法针对性强、方法较简单。目前已经研究过的EHT候选基因有40～50个。限于篇幅，仅选几个作简单介绍。(1)血管紧张素原(AGT)基因：在已研究过的所有EHT候选基因中，以AGT基因的研究最为深入。Jeunemaitre等用受累同胞对连锁分析法，发现AGT基因座位与高血压之间存在紧密连锁关系，以后各国不同种族的研究证实了这一发现。他们还发现AGT基因存在15种变异体，其中M235T变异体(即基因突变导致第235号氨基酸由甲硫氨酸转变为苏氨酸)与高血压相关联，235T纯合个体的血浆AGT水平显著高于235M纯合个体。最近一项研究还表明，TT、TM基因型携带者的收缩压、舒张压和血浆AGT浓度均显著高于MM基因型携带者。但是不少报道无法证实AGT基因M235T多态性与高血压有关，因此，导致高血压的AGT基因缺陷还有待进一步研究，应注意在AGT基因的调控序列中筛查基因突变。此外，EHT相关基因在AGT基因座位附近的可能性也不能排除。(2)血管紧张素转化酶(ACE)基因：人ACE基因在第16内含子中存在插入型(insertion,I)或缺失型(deletion，D)多态性。Soubrier发现血清ACE水平与ACE基因多态性之间有显著相关性，血清ACE活性高低在不同ACE基因型人群中依次为DD＞DI＞II型。目前一般认为，ACE基因多态性与高血压关系不大，但ACE基因多态性与心、脑、肾等靶器官损害有关。尽管荟萃分析结果支持这一观点，但ACE基因的DD基因型是否为心脑血管病的危险因子，需待前瞻性研究加以证实。(3)α-adducin基因：Bianchi等在米兰高血压大鼠(MHS)发现一种细胞骨架蛋白α-adducin的基因存在错义突变，此突变可激活肾小管细胞膜上的Na-K泵，从而影响肾小管对钠的重吸收。以后在人类的研究中也发现，α-adducin基因突变与高血压间存在一定的相关关系，而且α-adducin突变基因携带者对利尿剂的降压反应优于对照。α-adducin基因突变是否为盐敏感性高血压的遗传基因，是否还有其它基因与盐敏感有关，这些问题都值得进一步研究探讨。

候选基因法存在以下缺点：(1)假若某一EHT相关基因的功能尚未被认识，它就不可能被选为EHT候选基因。(2)即使某一EHT候选基因与高血压间有连锁关系，由于这是统计学上的结果，不能排除EHT相关基因在该候选基因座位附近的可能性。(3)候选基因法带有脿目性。因此，目前国内外学者正采用全基因组扫描法，进行EHT相关基因定位研究。

2.全基因组扫描法：人类基因组中存在大量DNA顺序多态区域，其中以核心单位为1～4 bp的可变数量的高度串联重复多态性，即微卫星DNA标记最引人注目，它们具有种类多、分布广、呈高度多态性和杂合度、易用PCR扩增等特点，已成为基因染色体定位最常用的DNA遗传标记。目前，多色荧光标记的微卫星DNA引物已经商品化，采用这些引物进行PCR扩增，将扩增产物在测序仪上走聚丙烯酰胺凝胶电泳，采用基因扫描和分型软件，对电泳结果进行图象及数据处理，计算出各个微卫星位点上的等位基因大小和频率。用300多对覆盖整个基因组的微卫星引物，选择大样本的EHT家系或同胞对进行连锁分析，有可能将EHT相关基因位点定位到某一染色体区域内，分辨率可达10 cM。进一步用区域内DNA多态标记进行精细定位，如能将范围缩小到1 cM以内，便可直接大规模DNA测序，分离并克隆出EHT相关基因。

全基因组扫描的应用，为多基因遗传病基因定位带来了希望。但是它也存在着工作量大、费用昂贵等问题。应用这一新技术能否解决问题，人们正拭目以待。迄今为止，尚未见用此技术将EHT相关基因成功定位的报道。

由于多基因遗传病相关基因的定位克隆研究处于起步阶段，其研究策略、技术路线和方法还基本上沿用识别单基因遗传病致病基因的方法。EHT存在遗传异质性强、环境与遗传因素相互影响、高血压定义的人为性等诸多复杂因素，它们既为EHT基因研究制造了很大困难，同时也向传统理论和方法提出新挑战。随着多基因遗传病基因识别和克隆研究理论和工作体系的不断完善和建立，相信EHT易感基因研究将取得成功，并将对EHT的预防和临床诊治产生革命性影响。

作者单位：200025 上海第二医科大学附属瑞金医院上海市高血压研究所

(本文编辑：李群)

(收稿：1999-01-11)