基因与心脑血管疾病

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基因与心脑血管疾病    心脑血管疾病是两大类疾病的总称，它可分为心血管疾病和脑血管疾病。心血管疾病以冠心病为主，冠心病又称冠状动脉硬化性心脏病，是由于供应心肌血液的冠状动脉发生粥样硬化，使动脉血管变窄，心肌供血不足造成的。   脑血管病则是指脑血管破裂出血或血栓形成，引起以脑部出血性或缺血性损伤症状为主要临床表现的一组疾病，俗称为脑中风；该病常见于中年以上人群的急性发作，严重者可发生意识障碍和肢体瘫痪，是目前造成人类死亡和残疾的主要疾病。   心脑血管疾病的病因，从整体上讲，较为复杂，一般认为与下述因素有关：饮食、吸烟、精神、心理压力、遗传、年龄、脂质代谢失常、糖尿病、内分泌因素、肥胖等。其中遗传因素在心脑血管疾病的发病过程也起到重要作用。有研究表明，高血压病人中，40％的有高血压病家族史。有冠心病家族史的人员其冠心病发病率为无冠心病家族史的5倍。   环境因素作为外因，而遗传因素作为内因，由于人们的不同遗传易感性，就会出现同样的不利环境因素下，有的人容易发生脑血管病，有的人则不发生的情况。通过检测心脑血管疾病相关基因，若在遗传上存在风险，则应通过积极的饮食、行为/生活方式干预，甚至定期进行医学体检，争取做到早发现，早预防，从而延缓或避免心脑血管疾病对身体的伤害。   常见心脑血管病的发生与基因的关系，举例分述如下。   基因与原发性高血压 一、原发性高血压概述   在未用抗高血压药情况下，收缩压≥140mmHg和/或舒张压≥90mmHg，即可定义为高血压。2004年，国务院发布的中国居民营养与健康现状调查结果显示，我国18岁及以上居民高血压患病率为18.8%，全国患病人数超过1.6亿。高血压可导致脑血管、心脏、肾脏的病变，是危害人类健康的主要疾病。   原发性高血压（essentialhypertension，EH）发病原因可分为遗传因素和环境因素两个方面：遗传因素约占40%，环境因素约占60%。大量的临床资料证明：父母均患高血压，其子女的高血压发生率可达46%；父母中一人患高血压，子女高血压发生率为28%；父母血压正常，子女高血压发生率仅为3%。环境因素包括超重、高盐膳食、吸烟及中度以上饮酒等。二、基因与原发性高血压的关系   研究表明，影响血压高低的代谢通路主要包括肾素血管紧张素系统和舒张血管的因子的释放调节系统，其中遗传因素对上述代谢通路中都发挥着至关重要的作用：   与肾素-血管紧张素-醛固酮系统相关的基因   AGT基因编码的蛋白最终可以增加血管收缩，促进血管变厚，维持血压升高的趋势。   ACE基因编码的蛋白除了能够增加血管收缩，促进血管变厚，还能灭活缓激肽、速激肽等，而这两种多肽可以降低血压。因此，ACE基因也可维持血压升高的趋势。   AGTR1基因编码的蛋白能够介导血管收缩、促进血管平滑肌细胞增殖，使血管变厚，维持血压升高的趋势。   ADRB2基因编码的蛋白，通过改变血管紧张性，调节肾素释放，影响水盐代谢等途径调节血压。    CYP11B2因编码的蛋白，通过调节醛固酮的合成速度，进而控制盐平衡和血管内容量来调节血压。   与血管舒张因子相关的基因   NOS3基因编码的蛋白可以在体内合成一氧化氮（NO），从而舒张血管、松弛血管平滑肌和抑制内皮细胞增殖，维持血压下调的趋势。  基因与冠心病 一、冠心病概述   冠心病一般是由于冠状动脉狭窄多系脂肪物质沿血管内壁堆积，冠状动脉狭窄逐渐加重，限制流入心肌的血流，又称冠状动脉粥样硬化性心脏病。统计资料显示：我国冠心病发病率为6.49％，全国有近八千万患者，每年死于各种冠心病的人数估计超过100万。   冠状动脉粥样硬化性心脏病（coronaryheartdisease，CHD）的发病危险因素有高胆固醇血症、高血压、吸烟、糖尿病,肥胖、缺乏运动、精神社会因素等，并具有明显的遗传倾向。根据科学统计，父母均为冠心病其子女患病可能性比父母无冠心病者要高4倍，父母一方有冠心病者其子女患病可能性要多2倍,若父母均早年患冠心病其子女患病可能性要高5倍；一些冠心病的危险因素，如高血压、糖尿病、肥胖特点、性格特征等也具有遗传倾向。二、基因与冠心病的关系   研究表明，与冠心病发病相关的代谢通路主要包括脂质代谢系统、叶酸代谢系统、肾素血管紧张素系统和舒张血管的因子的释放调节系统，其中遗传因素对上述代谢通路中都发挥着至关重要的作用：   与脂质代谢系统相关的基因   APOE基因编码的蛋白是血浆中多种脂蛋白的重要组成成份，在脂质代谢中起重要作用，是影响血浆胆固醇浓度的重要因素。   LPL基因编码的蛋白能够催化血液循环中的乳糜微粒（CM）和极低密度脂蛋白(VLDL)核心中的甘油三酯分解为脂肪酸。   ABCA1基因编码的蛋白能够促进细胞内胆固醇和磷脂的流出，结合到细胞表面的载脂蛋白，形成高密度脂蛋白(HDL)，从而介导胆固醇从外周细胞向肝脏转运使之最终代谢。   与叶酸代谢系统相关的基因   MTHFR基因编码的蛋白是叶酸代谢中的关键酶之一，可使亚甲基四氢叶酸还原为甲基四氢叶酸，并进一步参与同型半胱氨酸的甲基化过程。   与肾素-血管紧张素-醛固酮系统相关的基因   ACE基因编码的蛋白除了能够增加血管收缩，促进血管变厚，还能灭活缓激肽、速激肽等，而这两种多肽可以降低血压。因此，ACE基因也可维持血压升高的趋势。   与血管舒张因子相关的基因   NOS3基因编码的蛋白可以在体内合成一氧化氮，从而舒张血管、松弛血管平滑肌和抑制内皮细胞增殖，维持血压下调的趋势。   基因与动脉粥样硬化  一、动脉粥样硬化概述   动脉粥样硬化（atherosclerosis），是指早期动脉内膜有局限的损伤后，血液中的脂质就会在内膜上沉积，进而内膜纤维结缔组织增生，引起内膜局部有增厚或隆起，形成斑块，以后在这许许多多的斑块下面发生坏死、崩溃、软化，看上去动脉内膜表面象泼上一层米粥的样子，故称为粥样硬化。这种硬化的斑块形成局限性的狭窄，造成血管不同程度的阻塞，影响血流通畅，导致机体相应器官缺血，发生功能障碍。最容易产生粥样硬化的部位是冠状动脉、脑动脉，其次是肾动脉、腹主动脉和下肢动脉。   动脉粥样硬化是严重危害人类健康的常见病。近年来，本病的发病率在我国有明显增加的趋势。据尸检结果，在40～49岁的人群中，冠状动脉和主动脉粥样硬化病变的检出率分别为58.36％和88.31％，并随着年龄的增长而逐渐增加。引起动脉粥样硬化的原因有很多种，包括年龄、性别、肥胖、饮食与高血脂、吸烟、高血压、糖尿病等。家族中有动脉粥样硬化病变者发病率较高，且发病年龄也提早，说明动脉粥样硬化与遗传因素有关。二、基因与动脉粥样硬化的关系   研究表明，与动脉粥样硬化发病相关的代谢通路主要包括脂质代谢系统、叶酸代谢系统和肾素血管紧张素系统，其中遗传因素对上述代谢通路中都发挥着至关重要的作用：   与脂质代谢系统相关的基因   APOE基因编码的蛋白是血浆中多种脂蛋白的重要组成成份，在脂质代谢中起重要作用，是影响血浆胆固醇浓度的重要因素。   LPL基因编码的蛋白能够催化血液循环中的乳糜微粒（CM）和极低密度脂蛋白(VLDL)核心中的甘油三酯分解为脂肪酸。   与叶酸代谢系统相关的基因   MTHFR基因编码的蛋白是叶酸代谢中的关键酶之一，可使亚甲基四氢叶酸还原为甲基四氢叶酸，并进一步参与同型半胱氨酸的甲基化过程。   与肾素-血管紧张素-醛固酮系统相关的基因   ACE基因编码的蛋白除了能够增加血管收缩，促进血管变厚，还能灭活缓激肽、速激肽等，而这两种多肽可以降低血压。因此，ACE基因也可维持血压升高的趋势。  基因与脑梗塞 一、脑梗塞概述   脑梗塞，又名缺血性脑卒中（ischemicstroke，IS），是一种由于脑血管内发生血栓、栓塞或其他原因导致脑供血不足，引起引起脑组织缺血、缺氧而发生坏死、软化形成梗死的疾病。根据统计资料显示，现在中国生存的脑中风病人有750万到800万人，并且以每年200多万的速度在增长。一旦发病，死亡率很高，每年死于脑中风的病人全国是约有130多万。   脑梗塞是一种复杂的多基因遗传性疾病，由多种微效基因叠加效应和环境因素共同作用产生。研究显示，脑梗塞的发病危险因素包括多方面，如高血压、遗传、吸烟、心血管病、糖尿病和血糖浓度、血脂异常、饮酒以及其它多种影响因素。二、基因与脑梗塞的关系   研究发现，与脑梗塞发病密切相关的代谢通路主要包括肾素-血管紧张素-醛固酮系统、脂质代谢系统、叶酸代谢系统和血管舒张因子的释放调节系统，其中遗传因素在上述代谢通路中都发挥着至关重要的作用：    与肾素-血管紧张素-醛固酮系统相关的基因   ACE基因编码的蛋白除了能够增加血管收缩，促进血管变厚，还能灭活缓激肽、速激肽等，而这两种多肽可以降低血压。因此，ACE基因也可维持血压升高的趋势。    AGT基因编码的蛋白最终可以增加血管收缩，促进血管变厚，维持血压升高的趋势。   AGTR1基因编码的蛋白能够介导血管收缩、促进血管平滑肌细胞增殖，使血管变厚，维持血压升高的趋势，此外还可促进儿茶酚胺和前列腺素释放。   与脂质代谢系统相关的基因   APOE基因编码的蛋白是血浆中多种脂蛋白的重要组成成份，在脂质代谢中起重要作用，是影响血浆胆固醇浓度的重要因素。   与叶酸代谢系统相关的基因   MTHFR基因编码的蛋白是同型是叶酸代谢中的关键酶之一，可使亚甲基四氢叶酸还原为甲基四氢叶酸，并进一步参与同型半胱氨酸的甲基化过程。   与血管舒张因子相关的基因   NOS3基因编码的蛋白可以合成一氧化氮（NO）,可以起到舒张血管、调节血压、抑制内皮细胞增殖的作用。  基因与脑出血 一、脑出血概述   脑出血又称为出血性脑卒中（HemorrhageStroke,HS），是指脑实质内血管破裂出血，是脑中风的一种形式。根据统计资料显示，现在中国生存的脑中风病人有750万到800万人，并且以每年200多万的速度在增长。一旦发病，死亡率很高，每年死于脑中风的病人全国是约有130多万。   脑出血也是一种复杂的多基因遗传性疾病，是多基因与多种环境因素共同作用的结果。脑出血的危险因素包括高血压、遗传、年龄、男性、低胆固醇血症、酗酒、使用违法药物等危险影响因素。有研究显示，父母患有脑卒中者，其患脑卒中的风险是父母没有患脑卒中者的5倍，表明其具有明显的遗传倾向。二、基因与脑出血的关系   研究发现，与脑出血发病相关的代谢通路主要包括肾素-血管紧张素-醛固酮系统、脂质代谢系统和叶酸代谢系统，其中遗传因素对上述代谢通路中都发挥着至关重要的作用：   与肾素-血管紧张素-醛固酮系统相关的基因   ACE基因编码的蛋白除了能够增加血管收缩，促进血管变厚，还能灭活缓激肽、速激肽等，而这两种多肽可以降低血压。因此，ACE基因也可维持血压升高的趋势。   与脂质代谢系统相关的基因   APOE基因编码的蛋白是血浆中多种脂蛋白的重要组成成份，在脂质代谢中起重要作用，是影响血浆胆固醇浓度的重要因素。   与叶酸代谢系统相关的基因   MTHFR基因编码的蛋白是同型是叶酸代谢中的关键酶之一，可使亚甲基四氢叶酸还原为甲基四氢叶酸，并进一步参与同型半胱氨酸的甲基化过程。   基因与心肌梗塞  一、心肌梗塞概述   心肌梗塞（myocardialinfarction，MI），也称“心肌梗死”，是由于冠状动脉闭塞，血流中断，导致心肌严重而持久的缺血、缺氧引起的心肌局部坏死。近年来，我国急性心肌梗死和不稳定性心绞痛发病率明显上升，目前每年死于心肌梗塞及其并发症的人数已超过100万。心肌梗死正在成为危害中青年健康最危险的“杀手”之一，在心肌梗塞患者中50岁以下的人约占了40%。   心肌梗塞也是一种多种基因遗传性疾病，其发病危险因素包括高血脂、高血压、高血糖、大量吸烟、饮酒、过度劳累、情绪、遗传、肥胖等，有研究表明，有心肌梗死家族史的人急性心肌梗死的危险性是没有家族史者的1.9倍。二、基因与心肌梗塞的关系   研究表明，与心肌梗塞发病相关的代谢通路主要包括脂质代谢系统、叶酸代谢系统、肾素血管紧张素系统和舒张血管的因子的释放调节系统，其中遗传因素对上述代谢通路中都发挥着至关重要的作用：   与脂质代谢系统相关的基因   APOE基因编码的蛋白是血浆中多种脂蛋白的重要组成成份，在脂质代谢中起重要作用，是影响血浆胆固醇浓度的重要因素。   与叶酸代谢系统相关的基因   MTHFR基因编码的蛋白是叶酸代谢中的关键酶之一，可使亚甲基四氢叶酸还原为甲基四氢叶酸，并进一步参与同型半胱氨酸的甲基化过程。   与肾素-血管紧张素-醛固酮系统相关的基因   ACE基因编码的蛋白除了能够增加血管收缩，促进血管变厚，还能灭活缓激肽、速激肽等，而这两种多肽可以降低血压。因此，ACE基因也可维持血压升高的趋势。   与血管舒张因子相关的基因   NOS3基因编码的蛋白可以在体内合成一氧化氮，从而舒张血管、松弛血管平滑肌和抑制内皮细胞增殖，维持血压下调的趋势。  基因与老年性痴呆症 一、老年性痴呆症概述   老年性痴呆症，又称阿尔茨海默病(Alzheimer'sdisease，AD)，是指老年老化程度超过生理性老化，或过早老化，致使脑功能障碍，引起获得性、持续性智能障碍。调查数据表明，目前我国65岁以上老年人痴呆患病率为7.2%，其中老年性痴呆患病率为4.2%。   老年性痴呆病理基础是神经病理学改变，出现两种特征性变化－被称为β淀粉状蛋白的蛋白质在细胞周围沉淀；受到异常磷酸化的蛋白质在细胞中蓄积，导致大量神经原纤维缠结。患病原因有年龄的增长、维生素缺乏、免疫功能降低、病毒感染、过多使用铝制品、缺乏脑力锻炼、钙离子含量过低、情绪抑郁、吸烟、酗酒；大量研究显示，遗传因素在老年性痴呆发病中起着重要作用。 二、基因与老年性痴呆症的关系   研究表明，β淀粉样多肽沉积相关基因、毒物代谢酶基因、叶酸代谢相关基因及雌激素作用通路的相关基因在老年性痴呆症的发病过程中起重要作用：   与β淀粉样多肽沉积相关的基因    APOE基因编码的蛋白具有神经元修复、树突生长、维持突触可塑性以及调节β淀粉样多肽沉积等作用。   与毒物代谢相关的基因   NQO1基因编码的蛋白能够将体内的有毒物质NQO1基因编码的蛋白可以将有毒的醌类物质转化为低毒物质而排出体外。   与叶酸代谢相关的基因   MTHFR基因编码的蛋白是叶酸代谢过程中的关键酶，与体内同型半胱氨酸的水平相关。   与雌激素作用通路相关的基因   ER-α基因编码蛋白通过与雌激素结合而发挥雌激素的生物学作用。