肾素-血管紧张素系统基因多态性及ALK7对动脉硬化影响的研究

摘要

本文主要从以下几个部分展开论述：
　　第一部分 Meta分析:肾素一血管紧张素系统基因多态性对动脉硬化的影响
　　研究背景:
　　随着人口老龄化及医学技术的更新，动脉硬化的发病率不断上升。动脉硬化(Arterial Stiffness)与心血管疾病的发病率和死亡率密切相关，是心血管事件的独立危险因素。脉搏波传导速度(Pulse Wave Velocity，PWV)是评价动脉硬化的金标准，被广泛应用于患者的血管危险分层的评估中。
　　肾素-血管紧张素系统(Renin-angiotensin System，RAS)的过度激活在动脉硬化的发生发展中起重要作用。RAS阻断药物，如血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧张素受体拮抗剂可以抑制血管平滑肌增生，增加管壁的顺应性，改善动脉的弹性功能。RAS各个组分的基因多态性在人群中广泛存在。近来一系列研究发现，血管紧张素转换酶基因I/D多态性(ACE I/D polymorphism)，血管紧张素Ⅱ1型受体基因A1166C多态性(AGTR1 A1166C polymorphism)和血管紧张素原基因M235T多态性(AGT M235T polymorphism)可能通过影响血管的结构和功能来影响动脉僵硬度。这些发现可能为动脉硬化风险的早期预测及抗动脉硬化的个体化治疗提供的新的证据。然而，目前关于RAS基因多态性对动脉硬化的影响存在争议，RAS基因多态性检测是否真正具有临床应用价值尚有待研究。
　　研究目的:
　　以PWV为评价指标，采用Meta分析的方法，评价ACE I/D多态性，AGTR1A1166C多态性和AGT M235T多态性对动脉硬化的影响。
　　研究方法:
　　我们通过系统的电子检索方法在PubMed，EMBASE, Cochrane Library和Web of Science中检索ACE I/D多态性，AGTR1 A1166C多态性和AGT M235T多态性与PWV关系的文章，检索日期截止于2014年10月17日。根据相应的纳入和排除标准选择合适研究纳入Meta分析。两个评审员独立查阅评价这些研究并从中提取数据，包括研究人群的基本特征，人群的基因型分布和不同基因型患者的PWV。采用Revman5.2软件和STATA11.0软件进行Meta分析。
　　研究结果:
　　共有11篇文章被纳入分析，其中6篇涉及ACE I/D多态性(n=4687)，7篇涉及AGTR1 A1166C多态性(n=1687)，2篇涉及AGTM235T多态性(n=3507)。Meta分析结果显示:在总体人群和欧洲人群中，ACE I/D多态性，AGTR1 A1166C多态性和AGT M235T多态性与PWV都没有显著相关性。在亚洲人中，ACE I/D多态性和AGTR1 A1166C多态性与PWV具有显著相关性。等位基因Ⅰ可显著升高PWV（显性模型ID+DD vs.Ⅱ:SMD=-0.31，95％ CI:-0.51～-0.12，P=0.001;隐性模型DD vs.ID+Ⅱ: SMD=-0.39，95％ CI:-0.68～-0.09，P=0.01;共显性模型DD vs.Ⅱ: SMD=-0.55,95％ CI:-0.87～-0.23, P＜0.001; ID vs.Ⅱ:SMD=-0.25,95％CI:-0.45～-0.05，P=0.01）。等位基因C的携带者PWV显著高于AA基因型(AC+CCvs.AA: SMD=0.33，95％ CI:0.06～0.60，P=0.02)。另外，动脉硬化高风险人群中，等位基因Ⅰ纯合子的PWV显著高于等位基因D的杂合子及其携带者(ID vs.Ⅱ:SMD=-0.25,95％ CI:-0.46～-0.05,P=0.02, I2=40％; ID+DD vs.Ⅱ:SMD=-0.38,95％CI:-0.72～-0.03, P=0.03, I2=59％)。
　　结论:
　　我们的研究提示了ACE I/D多态和AGTR1 A1166C多态可能与亚洲人的动脉硬化相关。等位基因Ⅰ和等位基因C可能是亚洲人群PWV升高的危险因素。本研究未发现AGT M235T多态性与PWV具有显著相关性。但需要更多高质量大样本研究来进一步验证这些结论。
　　第二部分：ALK7基因沉默改善2型糖尿病大鼠主动脉硬化的研究
　　研究背景:
　　糖尿病大血管病变是糖尿病患者高病死率的主要原因。动脉硬化是糖尿病大血管并发症的主要特征。动脉血管细胞外基质成分改变，尤其是血管弹性纤维与胶原纤维代谢异常是动脉硬化的重要病理机制。然而，目前关于糖尿病动脉硬化的分子病理学机制仍不甚清楚。
　　活化素受体样激酶7(ALK7)是Ⅰ型转化生长因子β(TGF-β)受体家族成员。研究证实ALK7参与了多种细胞增殖、分化和凋亡的调控。Smad2/3是ALK7重要的下游信号分子，在血管紧张Ⅱ和晚期糖基化终产物等纤维化因子引起的组织胶原沉积中起关键作用。
　　因此，我们推测，2型糖尿病状态下，主动脉中ALK7过表达，并可能通过调控Smad2/3信号通路影响糖尿病主动脉硬化。但目前尚未见类似研究报道。
　　研究目的:
　　建立2型糖尿病大鼠模型，并通过ALK7-siRNA特异性抑制大鼠体内ALK7基因的表达来探讨ALK7在糖尿病主动脉硬化发生发展中的作用及机制，为糖尿病动脉硬化治疗提供新的潜在靶点。
　　研究方法:
　　1.实验分组:正常对照组(Control)、糖尿病组(DM)、糖尿病+腺病毒空载体组(DM+Vehicle)和糖尿病+ALK7-shRNA腺病毒干预组(DM+ALK7-shRNA)。
　　2.以高脂饮食喂养及腹腔注射27.5mg/kg STZ诱导建立2型糖尿病大鼠模型。DM+ALK7-shRNA组和DM+Vehicle组大鼠分别给予ALK7-shRNA腺病毒或空载体干预。
　　3.采用酶联免疫法检测血清总胆固醇水平.(TC)、甘油三酯(TG)和血糖水平(FBG)及空腹胰岛素(FINS)水平。
　　4.利用大鼠尾动脉血压测量仪监测大鼠尾动脉收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均动脉压(MBP)和心率(HR)。
　　5.采用Verhoeff染色、H&E染色、Masson三色染色和天狼猩红染色，检测主动脉形态学特征及硬化程度。
　　6.采用免疫组织化学染色方法检测主动脉中膜测胶原Ⅰ和胶原Ⅲ表达。
　　7.通过Western blot方法检测大鼠主动脉中膜ALK7的表达和Smad2，Smad3磷酸化水平。
　　研究结果:
　　1.DM组大鼠的TC，TG和FBG水平明显增高，ISI明显降低，ALK7基因沉默后，高脂血症和胰岛素抵抗明显改善。
　　2.Verhoeff, HE，Masson及天狼猩红染色显示:DM组大鼠主动脉中膜结构紊乱，胶原纤维与弹性纤维含量比值(C/E)增加。ALK7基因沉默改善管壁组织结构紊乱，减轻血管硬化。
　　3.免疫组织化学染色结果显示:DM组大鼠的胶原Ⅰ及胶原Ⅲ表达增加，胶原Ⅰ/Ⅲ增加，ALK7基因沉默改善Ⅰ、Ⅲ胶原沉积及胶原比例。
　　4.Western blotting显示:DM组大鼠主动脉中的ALK7，P-Smad，P-Smad3的表达明显增加，ALK7基因沉默使ALK7，P-Smad2和P-Smad3的水平则分别降低42.10％，25.09％和30.84％。
　　结论:
　　ALK7在糖尿病主动脉硬化的发生发展过程中起重要作用。抑制ALK7的表达可以改善2型糖尿病大鼠的胰岛素抵抗，高脂血症及主动脉硬化。本研究为糖尿病动脉硬化的治疗提供新的潜在靶点。

目录

声明

论文Ⅰ Meta分析：肾素-血管紧张素系统基因多态性对动脉硬化的影响

摘要

符号说明

前言

材料方法

结果

讨论

限制性

结论

图表

参考文献

论文Ⅱ ALK7基因沉默改善2型糖尿病大鼠主动脉硬化的研究

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材料方法

结果

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结论

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致谢

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