五 高血壓的基因研究與基因治療進(jìn)展

高血壓的基因研究

與基因治療進(jìn)展綠色包裝與生物納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室高血壓是一種以體循環(huán)動(dòng)脈收縮壓（SBP）和（或）舒張壓（DBP）升高為特征的臨床綜合征，它是目前臨床最常見(jiàn)、最重要的心血管疾病之一。第一節(jié)高血壓的基因研究血壓及高血壓血壓的形成血容量血管張力心輸出量高血壓的形成血容量過(guò)多血管張力增加心輸出量上升美國(guó)高血壓預(yù)防、評(píng)價(jià)和治療聯(lián)合委員會(huì)第六次會(huì)議報(bào)告：理想血壓：<120/80mmHg

正常血壓：<130/85mmHg

正常高限：<130～139/85～89mmHg

高血壓：≥140/90mmHg(18.7/12.0kPa)高血壓：

1級(jí)：收縮壓140-159mmHg

或舒張壓90-99mmHg

2級(jí)：收縮壓160-179mmHg

或舒張壓100-109mmHg3級(jí)：收縮壓≥180mmHg

或舒張壓≥110mmHg高血壓原發(fā):90%繼發(fā):10%腎臟疾病、內(nèi)分泌疾病如嗜鉻細(xì)胞瘤等高血壓的病因（1）由于血壓升高促成心肌細(xì)胞肥大→心臟肥厚或擴(kuò)大→瓣膜閉合不嚴(yán)→血液回流→心力衰竭。

2）由于血壓升高→腦部血管缺血形成動(dòng)脈硬化→腦血栓或腦出血。（3）由于血壓升高→腎小球壓力升高→腎小球萎縮→腎動(dòng)脈硬化缺血→腎功能衰竭。（4）長(zhǎng)期高血壓或血壓急驟增高→視網(wǎng)膜滲血和出血直接并發(fā)癥中樞神經(jīng)節(jié)末梢遞質(zhì)釋放突觸后膜受體血管平滑肌二、體液調(diào)節(jié)：腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)腎臟鄰球

腎素

轉(zhuǎn)化酶

小動(dòng)脈收縮

旁器

血管緊

血管緊

血管緊

張素原

張素Ⅰ

張素Ⅱ

醛固酮分泌→水鈉潴留可樂(lè)定

-甲基多巴

莫索尼定美加明利血平胍乙啶

普萘洛爾

1哌唑嗪

1

拉貝洛爾肼屈嗪

硝普鈉硝苯地平米諾地爾

-R阻斷藥ACEI

(卡托普利)氯沙坦利尿藥

(噻嗪類)一、神經(jīng)調(diào)節(jié)：交感神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)高血壓形成密切關(guān)聯(lián)的主要候選基因一、腎素血管緊張素系統(tǒng)

(Renin-AngiotensinSystem,RAS)腎素是一種蛋白分解酶,主要在腎內(nèi)但也可在腎外組織合成、儲(chǔ)存和分泌,它本身無(wú)生理活性,其作用在于激活由肝臟合成的血管緊張素原（AGT）,使其轉(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅰ,并在血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)的作用下水解形成血管緊張素Ⅱ(ATⅡ)。ACE還能裂解緩激肽(bradykinin,BK)等,從而使ATⅡ增加,使BK等抗高血壓物質(zhì)失活而升高血壓。AT1和AT2受體的功能二、激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)

緩激肽是體內(nèi)最強(qiáng)的血管舒張物質(zhì)之一。緩激肽通過(guò)與緩激肽β2受體結(jié)合可引起全身小動(dòng)脈舒張，顯著降低外周血管循環(huán)阻力，血管通透性增強(qiáng)，從而引起血壓下降。

緩激肽β2受體基因可能是原發(fā)性高血壓等心血管疾病的致病候選基因之一。緩激肽β2受體基因啟動(dòng)子區(qū)域存在T-58C多態(tài)性，其-58C等位基因突變使受體數(shù)目減少，血管的舒張能力降低，產(chǎn)生高血壓。三、交感神經(jīng)-腎上腺素系統(tǒng)交感神經(jīng)引起血壓升高的機(jī)制：①作用于血管α受體，使小動(dòng)脈收縮，增大外周阻力②通過(guò)興奮心臟的β受體使心臟收縮加強(qiáng)、加快，從而提高心輸出量；③直接或間接激活RAS系統(tǒng)進(jìn)而收縮血管和通過(guò)血管緊張素Ⅱ（angiotensinⅡ,AngⅡ）促進(jìn)醛固酮分泌，增加血容量。β2腎上腺素受體遺傳多態(tài)性可能參與高血壓的發(fā)病機(jī)制。目前在β2腎上腺素受體基因的啟動(dòng)和編碼區(qū)共報(bào)道了17個(gè)單核苷酸多態(tài)性，其中G16R多態(tài)性很常見(jiàn)。四、G蛋白&信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)

G蛋白信號(hào)調(diào)節(jié)因子可與多種心血管激素（如血管緊張素和去甲腎上腺素）偶連。G蛋白亞基編碼基因多態(tài)性對(duì)心血管系統(tǒng)有明顯影響。其中G蛋白β3亞基基因多態(tài)性被認(rèn)為是研究心血管藥物基因組學(xué)最佳候選基因。文獻(xiàn)報(bào)道，G蛋白β3亞基基因第10外顯子825位存在C→T核苷酸轉(zhuǎn)換，825T等位基因與白種人高血壓相關(guān)。第二節(jié)高血壓的基因治療研究一、基因治療的概念

基因治療指將正常和野生型的基因插入靶細(xì)胞的染色質(zhì)基因組中,以補(bǔ)充缺失基因或置換致病基因,從而產(chǎn)生新的表型的一種治療方法?；蛑委煹呐R床應(yīng)用1991年，美國(guó)向一患先天性免疫缺陷?。ㄟz傳性腺苷脫氨酶ADA基因缺陷）的4歲女孩體內(nèi)導(dǎo)入重組的ADA基因，獲得成功。1994年，中國(guó)用導(dǎo)入人凝血因子Ⅸ基因的方法成功治療了乙型血友病的患者。二、基因治療的基本程序治療性基因的選擇基因載體的選擇靶細(xì)胞的選擇基因轉(zhuǎn)移外源基因表達(dá)的篩選

利用在體中的標(biāo)記基因回輸體內(nèi)病毒載體非病毒載體體細(xì)胞生殖細(xì)胞間接體內(nèi)療法直接體內(nèi)療法回體轉(zhuǎn)移法在體直接轉(zhuǎn)移法三、基因治療的基本策略(1)基因置換：是用有功能的正常基因置換致病基因,達(dá)到徹底治愈。(2)基因修正：將突變堿基序列修正,正常序列保留,恢復(fù)其正常功能。(3)基因修飾：是將目的基因?qū)肴毕菁?xì)胞或其他細(xì)胞,目的基因的表達(dá)產(chǎn)物可修飾和改變?nèi)毕菁?xì)胞的功能或使原有功能加強(qiáng)。(4)基因失活：就是運(yùn)用反義技術(shù)特異封閉某些基因的表達(dá),以達(dá)到抑制某些有害基因的表達(dá)。原發(fā)性高血壓發(fā)病涉及多個(gè)基因,具體缺陷基因仍未徹底闡明,現(xiàn)在還不能通過(guò)基因置換和基因修正來(lái)達(dá)到徹底治愈高血壓的。目前的基因治療還停留在使用基因修飾和失活的方法增強(qiáng)舒血管物質(zhì)的表達(dá)及減少縮血管物質(zhì)的表達(dá),以達(dá)到類似藥物降壓的效果。高血壓基因治療的策略主要有兩種:1)降低基因表達(dá)(knockdown):以能升高血壓和加速心血管病理的基因?yàn)橹?特別是腎素血管緊張素系統(tǒng)(RAS);2)誘導(dǎo)基因表達(dá)(over-expression):以降低血壓有關(guān)的基因?yàn)榘谢?如心房利鈉肽、內(nèi)皮型一氧化氮等。四、高血壓與縮血管基因的抑制（一）降低基因表達(dá)的反義技術(shù)

反義技術(shù)是根據(jù)靶基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)反義寡核苷酸(antisenseoligonucleotide,ASODN)分子，導(dǎo)入靶細(xì)胞或機(jī)體后與DNA或mRNA分子雜合,從而封閉或抑制特定基因的復(fù)制或轉(zhuǎn)錄，減少一些致高血壓蛋白質(zhì)的形成。血管緊張素原(angiotensinogen,AGT)是RAS系統(tǒng)中的重要成員之一,參與血管緊張素的形成和高血壓的產(chǎn)生。2011年Kmiura等利用重組腺病毒作載體攜帶的AGT基因的ASODN,試驗(yàn)中給予5d齡的(spontaneouslyhypertensiverats,SHR)大鼠一次心內(nèi)注射該載體,可延遲發(fā)生高血壓91d,治療中收縮壓可下降23mmHg,且轉(zhuǎn)染后ASODN在肝、腎、心臟中穩(wěn)定發(fā)揮作用,明顯降低肝臟中