冠心病和高鐵蛋白血癥-白內障綜合征的分子遺傳學研究.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)問題會導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、心肌梗死、血栓、動脈硬化等。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研究：白細胞介素-37的遺傳變異rs3811047與中國漢族人群冠脈動脈性心臟病的關聯(lián)分析。第二部分為遺傳性高鐵蛋白血癥-白內障綜合征（HHCS）的遺傳學研究和臨床意義。<

2、br>　　第一部分：冠心病的遺傳學研究
　　冠狀動脈性心臟病（Coronary Artery Disease，CAD）是導致全球致死率和致病率最重要的原因。它是由于冠狀動脈出現(xiàn)動脈粥樣硬化（Atherosclerosis,AS）而引起冠狀動脈狹窄，使心臟周圍血管血流循環(huán)受阻，引起心臟供血不足而產生的心臟功能障礙或器質性病變，可以導致一系列的心血管疾病，包括心肌梗塞，心肌梗死，中風等。流行病學和家系研究都發(fā)現(xiàn)CAD是一種遺傳性復雜性

3、疾病，遺傳度從40％到60％。了解CAD或AS的遺傳危險因子，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雜性疾病，炎癥反應貫穿了CAD發(fā)生發(fā)病過程的始終，動脈粥樣硬化斑塊里幾乎所有細胞都可以分泌細胞因子。白細胞介素1（Interleukin-1,IL-1）家族在人類免疫和炎癥反應中發(fā)揮著重要的作用。IL-37，IL-1家族的第七個成員，是新發(fā)現(xiàn)的抗炎癥細胞因子，并且IL-37被認為是一個在炎癥

4、疾病中非常有前途地因子，它是調控免疫應答中主要的細胞因子，主要抑制促炎癥反應的細胞因子包括IL-1家族的其他細胞因子的表達和產生來限制它們的功能。它在機體發(fā)生感染時通過限制組織中免疫和炎癥反應的持續(xù)性和密集型來避免炎癥反應導致的組織損傷，誘導機體成為一個抗炎的環(huán)境，是強烈的抗炎癥細胞因子。雖然IL-37在炎癥反應中發(fā)揮了如此大的作用，但它在CAD中的遺傳作用目前沒有研究。位于IL-37上的功能標簽SNP-rs3811047，，在2011

5、年被GeR等發(fā)現(xiàn)在漢族人群中與強直性脊椎炎遺傳性相關。強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險發(fā)展為心血管疾病。CAD也是由炎癥引發(fā)的慢性復雜性疾病，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遺傳性相關聯(lián)。因此本研究采取了候選基因關聯(lián)分析的方法，目的是為了研究編碼IL-37的基因上的標簽SNP rs3811047是否在中國漢族人群中

6、與CAD遺傳性相關。
　　為了驗證假設是否成立，在兩個獨立階段人群中運用分型研究來分析rs3811047是否與中國漢族人群 CAD風險相關，每個階段都包含一定規(guī)模的病例-對照樣本。兩個階段人群共有7,007人，其中CAD患者為3,110例，正常人對照為3,897例。第一階段為來自中國北方的群體（GeneID-North），CAD患者1,355例，正常人對照1,391例。第二階段為來自中國中部的群體（GeneID-Central），

7、CAD患者1,755例，正常人對照2,506例。用Power and Sample Size（PS）軟件分析人群的數量滿足統(tǒng)計效力的檢測。
　　統(tǒng)計分析方法采用的是卡方檢驗的原理計算P值，發(fā)現(xiàn)在兩個獨立的中國漢族人群中rs3811047的小等位基因A都與CAD風險相關。在中國漢族GeneID北方研究群體中，矯正后P值達到2.96×10-2（OR=1.92），在中國漢族GeneID中部研究群體中矯正后P值達到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相關聯(lián)性，結果顯示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)危險因子用SPSS軟件進行了邏輯回歸分析模型的矯正。通過實時熒光定量PCR分析（Quantitative R

9、eal Time-PCR,qRT-PCR）表明rs3811047的風險等位基因A可以使IL-37的mRNA表達量降低（n=168, P=3.78×10-4）。
　　論文的結果首次論證了抗炎癥的細胞因子IL-37上的rs3811047在中國漢族人群中與CAD風險相關，rs3811047的風險等位基因A使患CAD的風險增大，并且可以降低IL-37的mRNA表達量。這個研究成果表明了IL-37上的rs3811047影響了炎癥反應的發(fā)生過

10、程，并導致了心血管動脈粥樣硬化斑塊的形成。根據遺傳證據可以分析出IL-37對于CAD的發(fā)展有著遺傳方面的作用，強調了IL-37可以作為CAD預防和治療的潛在靶點。但是IL-37作為細胞因子抑制器尚處于早期研究階段，內生IL-37的功能、調控機制，以及安全性兼容性仍然不清楚。因而，有很多實驗室已經很投入地在進行這方面的實驗，相信不久的將來，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-白內障綜合

11、征（HHCS）的遺傳學研究和臨床意義。
　　鐵是人體的必需微量元素之一，不正常的鐵代謝可以導致很多臨床疾病。機體必須在多方面協(xié)調鐵的攝入、利用、輸出和儲存以保證鐵的穩(wěn)態(tài)。
　　若機體內鐵失衡，多余的鐵沉積在體內，會導致機體損傷，引發(fā)高鐵血癥（Hereditary Hemochromatosis，HH）。HH是全球最常見的鐵負荷疾病，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。
　　血清中儲鐵蛋白結晶沉積以及雙側白內障是罕見的遺傳性高鐵蛋白血癥-白內障綜合征（HHCS）的病理特征。高鐵血癥和HHCS的主要的臨床指標一樣：血液里的儲鐵蛋白含量較正常人高很多。它的診治對肝臟病學家和眼病專家來說都是個挑戰(zhàn)，并且高鐵血癥的發(fā)生比較頻繁，所以醫(yī)師常常通過這項指標將HHCS的患者誤診為高鐵血癥，HHCS是由L-儲鐵蛋白

13、基因（FTL）突變導致的常染色體顯性遺傳病，80％的高鐵血癥由基因HFE突變導致的，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，需要進行眼部的觀察診治和篩查SLC40A1和FTL的IRE是否有突變來確診疾病。
　　這里報道了一個HHCS的患者被誤診為高鐵血癥，因此對患者進行六個月定期地放血治療，接著患者在無任何流血的情況下出現(xiàn)

14、了缺鐵性貧血的癥狀。FTL的表達主要受轉錄后的IRP/IRE調控系統(tǒng)調控，我測序發(fā)現(xiàn)了此患者在FTL的鐵感應元件區(qū)域含有雜合子突變c.-160A>G，激活了的IRP不能結合到突變型FTL的IRE，此突變影響了IRP/IRE調控系統(tǒng)對FTL表達量的調控，使FTL翻譯增強，從而導致了在無鐵負荷情況下L-鐵蛋白水平持續(xù)升高并在眼部形成結晶導致白內障。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荷。隨著醫(yī)學的發(fā)展，臨床篩查可