冠心病和高鐵蛋白血癥-白內(nèi)障綜合征的分子遺傳學(xué)研究.pdf

1、循環(huán)系統(tǒng)包括血液，心臟，血管，又叫心血管系統(tǒng)。循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致一系列心血管疾病，這包括：心臟病、低血壓、高血壓、高血糖癥、中風(fēng)、心肌梗死、血栓、動(dòng)脈硬化等。血液系統(tǒng)的疾病包括血友病、白血病、地中海貧血、高鐵血癥等。本論文分為兩部分的研究，第一部分為冠心病的遺傳學(xué)研究：白細(xì)胞介素-37的遺傳變異rs3811047與中國(guó)漢族人群冠脈動(dòng)脈性心臟病的關(guān)聯(lián)分析。第二部分為遺傳性高鐵蛋白血癥-白內(nèi)障綜合征（HHCS）的遺傳學(xué)研究和臨床意義。<

2、br>　　第一部分：冠心病的遺傳學(xué)研究
　　冠狀動(dòng)脈性心臟?。–oronary Artery Disease，CAD）是導(dǎo)致全球致死率和致病率最重要的原因。它是由于冠狀動(dòng)脈出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化（Atherosclerosis,AS）而引起冠狀動(dòng)脈狹窄，使心臟周?chē)苎餮h(huán)受阻，引起心臟供血不足而產(chǎn)生的心臟功能障礙或器質(zhì)性病變，可以導(dǎo)致一系列的心血管疾病，包括心肌梗塞，心肌梗死，中風(fēng)等。流行病學(xué)和家系研究都發(fā)現(xiàn)CAD是一種遺傳性復(fù)雜性

3、疾病，遺傳度從40％到60％。了解CAD或AS的遺傳危險(xiǎn)因子，可以給我們提供CAD生物途徑方面的重要信息。
　　CAD是具有高度遺傳性的炎癥復(fù)雜性疾病，炎癥反應(yīng)貫穿了CAD發(fā)生發(fā)病過(guò)程的始終，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊里幾乎所有細(xì)胞都可以分泌細(xì)胞因子。白細(xì)胞介素1（Interleukin-1,IL-1）家族在人類(lèi)免疫和炎癥反應(yīng)中發(fā)揮著重要的作用。IL-37，IL-1家族的第七個(gè)成員，是新發(fā)現(xiàn)的抗炎癥細(xì)胞因子，并且IL-37被認(rèn)為是一個(gè)在炎癥

4、疾病中非常有前途地因子，它是調(diào)控免疫應(yīng)答中主要的細(xì)胞因子，主要抑制促炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子包括IL-1家族的其他細(xì)胞因子的表達(dá)和產(chǎn)生來(lái)限制它們的功能。它在機(jī)體發(fā)生感染時(shí)通過(guò)限制組織中免疫和炎癥反應(yīng)的持續(xù)性和密集型來(lái)避免炎癥反應(yīng)導(dǎo)致的組織損傷，誘導(dǎo)機(jī)體成為一個(gè)抗炎的環(huán)境，是強(qiáng)烈的抗炎癥細(xì)胞因子。雖然IL-37在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮了如此大的作用，但它在CAD中的遺傳作用目前沒(méi)有研究。位于IL-37上的功能標(biāo)簽SNP-rs3811047，，在2011

5、年被GeR等發(fā)現(xiàn)在漢族人群中與強(qiáng)直性脊椎炎遺傳性相關(guān)。強(qiáng)直性脊椎炎是一種先天的影響外周骨骼肌的自免疫慢性炎癥性疾病，并且患者具有很大的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展為心血管疾病。CAD也是由炎癥引發(fā)的慢性復(fù)雜性疾病，這提示了人們，IL-37可能在CAD中發(fā)揮了重要功能，并且它的功能SNP-rs3811047可能與CAD遺傳性相關(guān)聯(lián)。因此本研究采取了候選基因關(guān)聯(lián)分析的方法，目的是為了研究編碼IL-37的基因上的標(biāo)簽SNP rs3811047是否在中國(guó)漢族人群中

6、與CAD遺傳性相關(guān)。
　　為了驗(yàn)證假設(shè)是否成立，在兩個(gè)獨(dú)立階段人群中運(yùn)用分型研究來(lái)分析rs3811047是否與中國(guó)漢族人群 CAD風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，每個(gè)階段都包含一定規(guī)模的病例-對(duì)照樣本。兩個(gè)階段人群共有7,007人，其中CAD患者為3,110例，正常人對(duì)照為3,897例。第一階段為來(lái)自中國(guó)北方的群體（GeneID-North），CAD患者1,355例，正常人對(duì)照1,391例。第二階段為來(lái)自中國(guó)中部的群體（GeneID-Central），

7、CAD患者1,755例，正常人對(duì)照2,506例。用Power and Sample Size（PS）軟件分析人群的數(shù)量滿(mǎn)足統(tǒng)計(jì)效力的檢測(cè)。
　　統(tǒng)計(jì)分析方法采用的是卡方檢驗(yàn)的原理計(jì)算P值，發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)獨(dú)立的中國(guó)漢族人群中rs3811047的小等位基因A都與CAD風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。在中國(guó)漢族GeneID北方研究群體中，矯正后P值達(dá)到2.96×10-2（OR=1.92），在中國(guó)漢族GeneID中部研究群體中矯正后P值達(dá)到2.97×10-3（OR

8、=1.90）。在北方和中部的組合的群體中，rs3811047有更顯著的與CAD相關(guān)聯(lián)性，結(jié)果顯示rs3811047的小等位基因A與CAD在顯、隱、加性三種模式下明顯關(guān)聯(lián)(分別為Padj=1.06×10-2,OR=1.18;Padj=1.22×10-4,OR=1.91；Padj=4.99×10-4,OR=1.22)。CAD的其他傳統(tǒng)危險(xiǎn)因子用SPSS軟件進(jìn)行了邏輯回歸分析模型的矯正。通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析（Quantitative R

9、eal Time-PCR,qRT-PCR）表明rs3811047的風(fēng)險(xiǎn)等位基因A可以使IL-37的mRNA表達(dá)量降低（n=168, P=3.78×10-4）。
　　論文的結(jié)果首次論證了抗炎癥的細(xì)胞因子IL-37上的rs3811047在中國(guó)漢族人群中與CAD風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，rs3811047的風(fēng)險(xiǎn)等位基因A使患CAD的風(fēng)險(xiǎn)增大，并且可以降低IL-37的mRNA表達(dá)量。這個(gè)研究成果表明了IL-37上的rs3811047影響了炎癥反應(yīng)的發(fā)生過(guò)

10、程，并導(dǎo)致了心血管動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成。根據(jù)遺傳證據(jù)可以分析出IL-37對(duì)于CAD的發(fā)展有著遺傳方面的作用，強(qiáng)調(diào)了IL-37可以作為CAD預(yù)防和治療的潛在靶點(diǎn)。但是IL-37作為細(xì)胞因子抑制器尚處于早期研究階段，內(nèi)生IL-37的功能、調(diào)控機(jī)制，以及安全性兼容性仍然不清楚。因而，有很多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)很投入地在進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)，相信不久的將來(lái)，可以看到更多可靠地成果，作為CAD治療的新突破。
　　第二部分：遺傳性高鐵蛋白血癥-白內(nèi)障綜合

11、征（HHCS）的遺傳學(xué)研究和臨床意義。
　　鐵是人體的必需微量元素之一，不正常的鐵代謝可以導(dǎo)致很多臨床疾病。機(jī)體必須在多方面協(xié)調(diào)鐵的攝入、利用、輸出和儲(chǔ)存以保證鐵的穩(wěn)態(tài)。
　　若機(jī)體內(nèi)鐵失衡，多余的鐵沉積在體內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體損傷，引發(fā)高鐵血癥（Hereditary Hemochromatosis，HH）。HH是全球最常見(jiàn)的鐵負(fù)荷疾病，主要在歐洲人群中存在。HH患者的血清鐵蛋白（Serum Ferrin,SF）和轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度（

12、Transferrin Saturation,TS）都很高，臨床上通常將這兩者作為HH的診斷依據(jù)。
　　血清中儲(chǔ)鐵蛋白結(jié)晶沉積以及雙側(cè)白內(nèi)障是罕見(jiàn)的遺傳性高鐵蛋白血癥-白內(nèi)障綜合征（HHCS）的病理特征。高鐵血癥和HHCS的主要的臨床指標(biāo)一樣：血液里的儲(chǔ)鐵蛋白含量較正常人高很多。它的診治對(duì)肝臟病學(xué)家和眼病專(zhuān)家來(lái)說(shuō)都是個(gè)挑戰(zhàn)，并且高鐵血癥的發(fā)生比較頻繁，所以醫(yī)師常常通過(guò)這項(xiàng)指標(biāo)將HHCS的患者誤診為高鐵血癥，HHCS是由L-儲(chǔ)鐵蛋白

13、基因（FTL）突變導(dǎo)致的常染色體顯性遺傳病，80％的高鐵血癥由基因HFE突變導(dǎo)致的，其余20％為非HFE-高鐵血癥。其中四型高鐵血癥和HHCS的臨床指標(biāo)幾乎一樣，在歐洲人中頻率較低。在HFEp.(C282Y)為野生型的高鐵蛋白患者中，需要進(jìn)行眼部的觀察診治和篩查SLC40A1和FTL的IRE是否有突變來(lái)確診疾病。
　　這里報(bào)道了一個(gè)HHCS的患者被誤診為高鐵血癥，因此對(duì)患者進(jìn)行六個(gè)月定期地放血治療，接著患者在無(wú)任何流血的情況下出現(xiàn)

14、了缺鐵性貧血的癥狀。FTL的表達(dá)主要受轉(zhuǎn)錄后的IRP/IRE調(diào)控系統(tǒng)調(diào)控，我測(cè)序發(fā)現(xiàn)了此患者在FTL的鐵感應(yīng)元件區(qū)域含有雜合子突變c.-160A>G，激活了的IRP不能結(jié)合到突變型FTL的IRE，此突變影響了IRP/IRE調(diào)控系統(tǒng)對(duì)FTL表達(dá)量的調(diào)控，使FTL翻譯增強(qiáng)，從而導(dǎo)致了在無(wú)鐵負(fù)荷情況下L-鐵蛋白水平持續(xù)升高并在眼部形成結(jié)晶導(dǎo)致白內(nèi)障。很明顯，HHCS需要引起足夠的重視，高水平的鐵蛋白并不表明是鐵負(fù)荷。隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，臨床篩查可