冠心病遗传性危险因素的分子生物学研究进展

法医学杂志 2000年第3期第16卷 综述

作者：王志勇　陈新山　葛振奎　秦启生

单位：葛振奎（深圳市龙岗区公安分局,广东　518171）；王志勇　陈新山　秦启生（同济医科大学法医病理学教研室，湖北武汉　430030）

　　［中图分类号］DF795.1　［文献标识码］A

　　［文章编号］1004－5619（2000）03－0184－02

　　冠心病是大多数国家中老年人的主要死亡原因之一。近年来，随着分子生物学的发展，对冠心病危险因素进行了广泛的研究，现就其危险因素的基础研究进展作一综述。

　　1　高同型半胱氨酸血症

　　高同型半胱氨酸血症是以血中同型半胱氨酸（Hcy）升高为主的常染色体隐性遗传病，在非遗传性Hcy血症的动脉粥样硬化病人中，部分存在着高Hcy，故有些学者认为，高Hcy是一种独立的致动脉粥样硬化的危险因素^[1]。

　　1.1　Hcy的代谢与高Hcy血症

　　Hcy由蛋氨酸脱甲基生成，Hcy有3条代谢途径：(1)以甲基四氢叶酸为甲基供体，在甲基四氢叶酸甲基转移酶（VitB₁₂为辅因子）作用下，甲基化生成蛋氨酸；(2)以甜菜碱为甲基供体，在甜菜碱Hcy甲基转移酶作用下，生成蛋氨酸；(3)在β－胱硫醚合成酶（VitB₆为辅因子）作用下，与丝氨酸缩合成胱硫醚。

　　除上述代谢的关键酶改变可致高Hcy外，营养因素的不平衡，如摄入过多的蛋氨酸、缺乏叶酸、VitB₁₂以及某些药物如氨甲蝶呤、抗惊厥药也可致高Hcy。

　　1.2　高Hcy致粥样硬化的机制

　　Jones等^[2]发现Hcy在金属离子作用下，自身氧化生成大量过氧化物与氧自由基，从而导致内皮的损伤。Jawakol等^[3]发现高Hcy病人与正常人相比，内皮依赖的血管舒张反应显著减弱，且与Hcy的浓度成反比，提示Hcy可能致NO的量相对或绝对不足；Hcy可致血管平滑肌细胞的增殖^[4]，也可以通过蛋白C途径增加血液的凝固性^[5]，促进血栓形成。

　　2　致高Hcy的基因缺陷

　　2.1　N⁵,N¹⁰－亚甲基四氢叶酸还原酶基因

　　N⁵,N¹⁰－亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）基因定位在1P36.3。Frosst^[6]及陈白滨^[7]应用PCR—SSCP发现，MTHFR基因在677位发生突变，C被T置换，编码的丙氨酸(Ala)被缬氨酸(Val)置换，表现为变异型V677MTHFR基因导致MTHFR活性、耐热性下降，而纯合变异型VV所致的MTHFR活性降至正常的50％，致高Hcy。故认为MTHFR基因突变型V677基因是冠心病的一个独立遗传危险因素。

　　2.2　β－胱硫醚合成酶基因

　　β－胱硫醚合成酶基因位于21q^22.3，有资料^[8]提示位于287密码子的T₈₃₃C，其编码的异亮氨酸代替了苏氨酸，以及位于307密码子的G₉₁₉A，其编码的甘氨酸代替丝氨酸，这两个位点的突变致β－胱硫醚合成酶活性降低而致高Hcy。

　　3　纤维蛋白溶解酶原激动剂抑制剂－1(PAI－1)基因多态性

　　AMI的急性血栓形成除斑块破裂的诱发因素外，还与体内纤维蛋白溶解作用减弱有关。近年发现，PAI－1基因多态性影响血浆PAI－1水平，增加冠心病发病率。PAI－1基因位于7q^21.3～22。有作者^[9]综合文献，分析PAI－1基因有3种多态性与冠心病发病相关：（1）PAI－1基因转录起始上游675bp处存在一种单核苷酸插入或缺失，表现三种多态性4G4G（两个等位基因均为4G）、5G5G、4G5G（两个等位基因一个为4G,另一个为5G）；（2）位于第3号与第4号外显子间非编码区存在8种（C－A）_n重复序列的多态性；（3）在PAI－1基因3′非编码区存在的HindⅢ酶切位点变化的3种HindⅢ限制性片段长度多态性（RFLP）：1/1指两个等位基因均缺乏HindⅢ酶切位点，2/2指两个等位基因均有HindⅢ酶切位点，1/2指仅有一个等位基因缺乏HindⅢ酶切位点。并同时指出：（1）虽然PAI－14G4G等位基因纯合子表现血浆PAI－1活性最高，5G5G纯合子PAI－1活性最低，但不能认为4G/5G多态性是冠心病发生AMI的一个遗传危险因素；（2）PAI－1基因（C－A）n重复序列短者，血浆PAI－1活性高，（C－A）n重复序列长者血浆PAI－1活性低；PAI－1基因HindⅢRFLP有酶切位点缺失的1/1基因型MI患者PAI－1活性高，2/2型者PAI－1活性低，并且有（C－A）n重复序列多态性与HindⅢRFLP有很强的连锁失衡。

　　4　致脂质代谢障碍的基因

　　4.1　载脂蛋白E（ApoE）基因

　　ApoE作为识别LDL的受体及肝ApoE的受体，促进LDL中胆固醇的降解。ApoE有3种异构体E₂、E₃、E₄，由19号染色体上的三种等位基因ε₂ε₃ε₄编码，国外一些研究表明，apoE基因多态性决定血脂水平进而影响到冠心病的发生，但有明显的种族差异性，结论不一。国内张原力等^[10]发现，国人冠心病组与健康组ε₂ε₃ε₄三种等位基因频率无显著差异，但ApoE基因型在男性冠心病组与健康组血清TC、LDL－C浓度显著相关，高低顺序为ε_2/2＋ε_2/3＜ε_3/3＜ε_3/4＋ε_4/4,认为apoE基因型是影响TC、LDL－C水平的重要遗传因素，但不能肯定apoE基因为冠心病的一个独立危险因素。

　　4.2　载脂蛋白B(ApoB)基因

　　ApoB通过与LDL受体结合，介导60～70％的LDL代谢。国内顾云等^[11]研究ApoB基因3′端可变数目串联重复序列（VNTR）多态性，表明大等位基因HVE40～48（HVE）在冠心病组中明显高于对照组，同时ApoB大等位基因HVE40～48在冠心病组中，冠心病患者TC、LDL－C均显著增高，故认为：ApoB3′端VNTR的多态性对冠心病具有独立判别意义，带有大等位基因的个体更易患冠心病。

　　4.3　脂蛋白脂肪酶基因

　　脂蛋白脂肪酶（LPL）促进CM、VLDL中TG的分解，LPL基因异常可致TG增高、HDL降低。LPL基因位于8号染色体短臂，国内朱铁兵等^[12]研究其内含子6区（PvuⅡ）与8区（HindⅢ）的位点多态性与冠心病的发病关系后发现：LPL基因型PvuⅡ(－)即P^－和单倍体H^＋P^－是冠心病的独立遗传危险因素。这两个基因位点的碱基变异可能通过连锁不平衡原理影响LPL编码基因或附近的调控基因的表达，从而间接影响LPL的活性^[13]。

　　5　血管紧张素转换酶（ACE）基因与1－型血管紧张素Ⅱ受体基因

　　ACE在RAS系统中，使ACEⅠ转变为ACEⅡ，也使缓激肽的扩血管作用丧失，通过调节血管张力与平滑肌细胞的增生参与冠心病的发病。

　　5.1　ACE基因

　　近年来研究ACE基因第16内含子中的287－bpDNA片段的插入/缺失（I/D）多肽性对冠心病发病的影响。Cambien^[14]、谈红^[15]、赖玉琼等^[16]研究ACE基因I/D多肽性发现：冠心病组DD型显著高于健康组，尤其是在低危人群中，故认为D等位基因、DD基因型是冠心病的独立遗传危险因素。

　　虽然血浆中ACE水平约50％受控于ACE基因，但ACE基因多肽性并不直接影响ACE的转录。ACE基因影响血浆ACE水平的确切机制目前尚不清楚。

　　5.2　1－型血管紧张素Ⅱ(AngII)受体(AGTR1)基因

　　AngⅡ影响血管平滑肌细胞增殖、损伤血管内皮细胞从而参与动脉粥样硬化的发病。AGTR1基因位于3q^21－25，项坤三等^[17]对AGTR1基因位于3，－UTR的A1166C的变异分析发现：AGTR1基因是冠心病的独立遗传危险因素，但AGTR1—A1166C变异不是通过血脂水平及血压而参与冠心病的发病。

　　总之，有关冠心病危险因素的研究较多，取得了较大的进展，但有些结论不一致甚至相悖，这可能与种族差异及使用的研究方法不同等有关。加强冠心病危险因素的研究，将有助于全面认识冠心病的发病机理及防治。

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（收稿日期：1999－11－04修回日期：2000－03－16）