孫麗偉 劉承浩 周衛(wèi)東

腦白質(zhì)疏松（leukoaraiosis，LA），臨床又稱腦白質(zhì)變性，是常見的影像學(xué)術(shù)語，LA主要位于皮質(zhì)下區(qū)和／或側(cè)腦室周圍，在頭磁共振（MRI）T2加權(quán)像上呈現(xiàn)高信號影，在CT上呈低密度影。LA的病因及病理機制尚不清楚，已知的危險因素并不能完全解釋LA。有研究提示LA是一種多基因遺傳性疾病，因此與遺傳有關(guān)的基因突變在LA中發(fā)揮著重要作用［1－4］。近年來，隨著分子遺傳學(xué)研究的深入，尋找LA的相關(guān)致病基因已成為新興的研究熱點。目前國內(nèi)外研究已表明載脂蛋白E（apolipoprotein E，APOE）、跨膜受體蛋白（neurogenic locus notch homolog 3，NOTCH3）、Ⅳ型膠原蛋白基因à1（à1typeⅣcollagen，COL4A1）、亞甲基四氫葉酸還原酶（methylene tetrahydrofolate reductase，TRIM）、PRKCH 是 LA 的候選基因［5］，而編碼腎素－血管緊張素系統(tǒng)（renin－angiotensin system，RAS）的基因是最有可能導(dǎo)致LA的易感基因。作為RAS系統(tǒng)惟一初始底物的血管緊張素原（angiotensinogen gene，AGT）基因多態(tài)性、血管緊張素Ⅱ受體1型（angiotensin receptor gene，AGTR1）基因多態(tài)性及血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（angiotensin converting enzyme，ACE）基因多態(tài)性不僅與高血壓、冠心病密切相關(guān)，還參與缺血性腦損傷的病理生理過程。本文對RAS的3個基因多態(tài)性與LA的相關(guān)研究進展進行綜述。

1 血管緊張素原基因

1.1 AGT基因及AGT生物學(xué)效應(yīng) AGT基因位于人染色體1q42－q43，包含5個外顯子、4個內(nèi)含子，基因組DNA全長13kb，cDNA序列全長1455bp，其中第1外顯子含37bp，只編碼該基因mRNA5′端的一段非翻譯區(qū)；第5外顯子長791bp，編碼3′端非翻譯區(qū)和62個氨基酸；第2、3、4外顯子分別編碼252、90和48個氨基酸。AGT基因結(jié)構(gòu)上至少存在16個多態(tài)性位點，如－218G→A、－20A→C、－6G→A、174T→M 等，而單堿基變異的AGT就有15個，其中10種單堿基變異位于編碼區(qū)，僅5種位于5′端的非翻譯區(qū)，位于第2外顯子核苷酸第704處胸腺嘧啶（T）被胞嘧啶（C）替代，最終導(dǎo)致編碼產(chǎn)物第235位氨基酸由蛋氨酸（M）突變?yōu)樘K氨酸（T），即 M235T，從而形成235M和235T兩個等位基因。這2種等位基因構(gòu)成未突變純合型235MM、突變純合型235TT和突變雜合型235MT三種基因型。AGT主要由肝臟合成，腦、腎臟、脂肪組織等也可以合成。AGT不僅通過RAS的內(nèi)分泌系統(tǒng)發(fā)揮作用，還通過自分泌及局部旁分泌實現(xiàn)其功能。血漿中的AGT在腎素蛋白水解內(nèi)的作用下形成10肽的無生物活性的血管緊張素Ⅰ（angiotensinⅠ，AngⅠ），后者在ACE作用下轉(zhuǎn)化為8肽的血管緊張素Ⅱ（angiotensinⅡ，AngⅡ）。AngⅡ作為強力升壓物質(zhì)，能使小動脈平滑肌收縮，還可通過內(nèi)分泌調(diào)節(jié)系統(tǒng)促進腎上腺球狀帶醛固酮分泌而引起水鈉潴留。

1.2 AGT基因與LA的相關(guān)性 Rotterdam Study發(fā)現(xiàn)AGT－235T等位基因可升高收縮壓及舒張壓，增加高血壓的發(fā)病危險［6］。此外，該研究表明AGT－235T與頸動脈斑塊形成有關(guān)聯(lián)，可使頸動脈血管內(nèi)中膜增厚，但這種相關(guān)性并非獨立地歸因于高血壓的影響，在排除高血壓的影響后，M235T基因多態(tài)性與頸動脈斑塊之間仍存在相關(guān)性。Lanz等［7］推測T等位基因及TT基因型通過升高血漿中AGT水平，間接使AngⅡ水平升高，后者不僅使小動脈平滑肌收縮和血管平滑肌細胞的增生、肥大及脂質(zhì)沉積，還能興奮交感神經(jīng)系統(tǒng)，增加去甲腎上腺素分泌。體內(nèi)的AngⅡ主要有AT1和AT2兩類受體，AngⅡ大部分的生物學(xué)效應(yīng)是由AT1受體介導(dǎo)，遠期可引起水鈉潴留、細胞增殖及靶器官（如腎臟及心腦血管）損害。研究還發(fā)現(xiàn)AngⅡ通過抑制纖溶活性及促進血小板衍生生長因子的生成，使低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein－cholesterol，LDL－C）沉積于血管壁及血栓形成，最終導(dǎo)致腦血管狹窄、腦組織缺血甚至缺血性腦白質(zhì)變性的發(fā)生與發(fā)展。

目前，關(guān)于AGT與LA是否具有相關(guān)性尚存在爭議。在肯定兩者有相關(guān)性的研究中存在兩種不同的發(fā)病機制：其一，AGT基因多態(tài)性是通過血壓的中介調(diào)控作用影響LA的發(fā)生；其二，大腦中存在獨立的RAS系統(tǒng)，后者可能加劇腦血管病特別是LA病理生理過程［8］。而在PATH研究中，Assareh等［9］發(fā)現(xiàn)AGT基因多態(tài)性引起LA的機制并不是源于高血壓的影響。但另一部分學(xué)者認為二者無明顯相關(guān)性［10－11］，這可能與樣本量選擇、種族及地區(qū)分布的差異性等有關(guān)。

2 AGTR1基因

2.1 AGTR1及其生物學(xué)效應(yīng) AGTR1基因位于人染色體3q21－25，編碼區(qū)跨度為1kb長的單一外顯子。1994年，Bonnardeaux等在人AGTR1基因的編碼區(qū)及3′端非翻譯區(qū)檢測到5種基因多態(tài)性。至今該基因已被確認有20多種多態(tài)性，如rs5182、rs5186等，其中研究最多的是位于3′端非翻譯區(qū)的A1166C（rs5186）基因，該單堿基突變位于第5外顯子上。A1166C基因由A突變?yōu)镃產(chǎn)生突變純合子CC型、突變雜合子AC型及未突變純合子AA型3種基因型。血管緊張素的受體主要包括1型受體（angiotensin type 1receptor，AT1R）和2型受體（angiotensin type 2receptor，AT2R），此外還有3型和4型受體。AngⅡ作為RAS系統(tǒng)中重要的生物活性肽，其生理作用的發(fā)揮主要是通過AGTR1介導(dǎo)。被AngⅡ激活的AGTR1，通過G蛋白耦聯(lián)效應(yīng)激活磷脂酶C，從而引起血管收縮、醛固酮合成和分泌，以及血管平滑肌增生和心肌肥厚等。

2.2 AGTR1基因與LA的相關(guān)性 Henskens等［11］研究發(fā)現(xiàn)，AGTR1rs5182堿基突變降低了其所編碼的AGTR1蛋白質(zhì)的功能，從而與LA的發(fā)生有關(guān)聯(lián)。C等位基因是心血管疾病的危險因素，其機制可能是C等位基因增加AGTR1的表達，從而增加高血壓、冠心病等的發(fā)病風(fēng)險［12］。目前在AT1R阻斷劑針對AngⅡ干預(yù)治療的研究中發(fā)現(xiàn)，AT1R阻斷劑有保護內(nèi)皮功能及降低缺血性腦損傷的作用。然而，Brenner等［13］的研究并未發(fā)現(xiàn)C等位基因與LA有相關(guān)性，推測這可能與所選擇樣本的種族及地區(qū)差異有關(guān)。

3 ACE基因

3.1 ACE基因概述及ACE生物學(xué)效應(yīng) ACE基因位于常染色體17q23，長度為21kb，包含26個外顯子和25個內(nèi)含子，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)該基因有100多個多態(tài)性，如單核苷酸突變－6138A→C，－4557C→T，－2958C→T，－892A→T等。研究最多的是 ACE I／D，該基因在第16內(nèi)含子中，長度為287bp重復(fù)序列，有插入（I）／缺失（D）兩種狀態(tài)，可產(chǎn)生II型、DD型、ID型3種基因型。ACE基因I／D多態(tài)性與血清ACE水平相關(guān)，血清ACE活性由高到低為DD型、ID型、II型。ACE是一種膜結(jié)合的單鏈糖蛋白，其相對分子質(zhì)量為15 000，為含鋅屬二肽羧肽酶，可使AngⅠ肽鏈C末端的組氨酸、亮氨酸殘基水解形成AngⅡ。AngⅡ作用于血管平滑肌使血管收縮，參與緩激肽P物質(zhì)等多肽性炎性物質(zhì)的滅活，還直接作用于腎上腺皮質(zhì)促進醛固酮的分泌，因此ACE是RAS系統(tǒng)的重要調(diào)節(jié)介質(zhì)。

3.2 ACE基因與LA的相關(guān)性 Sierra等［10］研究表明，高血壓患者攜帶的ACE D等位基因是LA發(fā)生的危險因素，該研究發(fā)現(xiàn)高血壓患者中伴有LA者較未伴LA者D等位基因的基因頻率明顯增高，在控制收縮壓及舒張壓后，這種相關(guān)性仍然存在，這表明在LA的發(fā)展中取決定作用的可能是基因因素。該研究表明，由于攜帶的ACE D等位基因不同，血漿中相應(yīng)基因型的ACE水平亦不同，隨著D等位基因數(shù)目增多，血漿中ACE水平也相應(yīng)升高。Acarturk等［14］發(fā)現(xiàn)ACE D等位基因可能通過其活性升高血漿AngⅡ水平，從而促進LA的發(fā)生發(fā)展。亦有研究表明，D等位基因可增加腦卒中的風(fēng)險［15］。此外也有些報道與以上結(jié)論不同，即 ACE 基因與 LA 不存在相關(guān)性［9，16－18］，這可能與病例選擇、受試者遺傳背景不同有關(guān)。

4 RAS系統(tǒng)各基因之間的協(xié)同效應(yīng)

現(xiàn)有研究表明，在LA發(fā)病過程中，RAS系統(tǒng)的某些基因之間存在著協(xié)同作用。Amelia等［9］發(fā)現(xiàn)AGT M235T基因與AGTR1基因?qū)A的發(fā)生有協(xié)同作用。Nakata等［19］研究表明 M235TT基因型與ACE DD基因型對腦卒中的發(fā)生有協(xié)同效應(yīng)。Sierra等［10］研究顯示，AGT M235T基因、AGT A1166C基因兩者與ACE I／E基因?qū)A的影響無協(xié)同作用，但由于該研究樣本量較?。▋H60例），仍需大樣本研究來證實。

綜上，RAS系統(tǒng)不僅影響著高血壓、高血脂、冠心病的發(fā)病，還可能參與著LA的發(fā)生、發(fā)展。RAS系統(tǒng)基因多態(tài)性在LA發(fā)病中起著重要作用現(xiàn)已成為多個研究的焦點，利用基因篩查及診斷技術(shù)，對LA進行診斷及臨床防治有重要意義。

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