破译高血压的遗传密码

2021-04-30



高血压有明显的遗传倾向,在分子遗传学意义上,高血压的发生30%是由遗传因素决定的,即遗传度为30%,其他影响因素为环境危险因素和不良生活习惯。
流行病学研究提示,高血压发病有明显的家族聚集性。双亲无高血压,其子女高血压发生几率为3%;若一方有高血压,其子女高血压发生几率上升为28%;若双亲均有高血压,其子女高血压发生几率则高达46%。显然,亲人高血压的发生率显著影响了后代的高血压发生率。


所以,对于父母有高血压或家族有聚集性高血压的人群来说,破译高血压的遗传密码,可以找到其遗传机理,及早预警和预防高血压,使高血压晚发生或者不发生。如果发现属于高血压风险高的人,可以根据其遗传机理制定个体化的防治方案。



高血压的遗传机理


高血压的遗传机理分为两类:一类是单基因遗传性高血压,指一个基因突变引起的高血压,特点为发病早,有家族史,多为重度高血压或难治性高血压。如家族性醛固酮增多症(KCNJ5、CACNA1H、CYP11B1/CYP11B2等基因变异致病)、嗜铬细胞瘤和副神经节瘤(VHL、SDH、PHD2、RET、RAS、H3F3A等基因变异致病)、盐皮质受体激活型高血压(NR3C2等基因变异致病)、Gordon综合征(WNK4等基因变异致病)、Liddle’s综合征(SCNN1B/SCNN1G等基因变异致病)、家族性糖皮质激素抵抗症(NR3C1等基因变异致病)等。另一类属于多基因复杂性状疾病,其发病可能有众多微效基因参与,也就是说,每个基因的作用相对较小,它们累加起来影响了高血压的发生发展,这个过程还涉及到基因与基因、基因与环境的相互作用。
目前,已有大量研究发现多个基因与高血压有关。以下例举部分基因变异与高血压之间的关系:
AGT(angiotensinogen,血管紧张素原)基因编码的AGT蛋白在血液循环中被肾素水解生成血管紧张素Ⅰ(AngⅠ),AngⅠ在血管紧张素转化酶(ACE)作用下生成血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)。AngⅡ可以刺激血管收缩,引起血压升高,进而引起Na+潴留(即体内的钠排不出来)。AGT基因变异可引起AGT表达水平增加,导致AngⅠ和AngⅡ水平增高,最终引起血压升高。科学研究证实,AGT基因上多个等位基因与高血压的发病风险增高相关。
MTHFR(5,10-methylenetetrahydrofolate reductase,亚甲基四氢叶酸还原酶)基因编码的亚甲基四氢叶酸还原酶是同型半胱氨酸(Hcy)代谢途径的关键酶之一,可促使血中同型半胱氨酸甲基化,合成蛋氨酸。研究证实,该基因变异可导致亚甲基四氢叶酸还原酶耐热性和活性降低,致使血浆Hcy水平升高,而同型半胱氨酸(Hcy)可损害血管的弹性,引起血压升高。
ADD1(adducing 1 alpha,α-内收蛋白)基因编码的α-内收蛋白是一种细胞骨架蛋白,通过与膜蛋白相互作用,参与肾小管上皮细胞对钠离子的转运调节。研究证实,若该基因发生变异,可增加Na+/K+泵活性,提高肾小管对钠的重吸收,导致血钠浓度升高,收缩压升高,进而导致高血压的发生、发展。
TNF-α(tumor necrosis factor α,肿瘤坏死因子α)基因,研究证实,变异基因增加了TNF-α的转录活性,使得血清中TNF的表达水平上调,进而参与高血压的发生、发展。



参与血压调节的还有ADRB2(adrenoceptor beta 2,β2-肾上腺素能受体肾上腺受体β 2)基因、Renalase(Renalase,肾胺酶)基因、GRK4基因等等,不同的基因变异与高血压的发生有特定的关联,其防治重点及方法也应适合其遗传机理,才能对因施策,精准控压。


知其因才能治其因


知晓高血压的遗传机理,是精准防治遗传相关的高血压的一把钥匙。
以AGT基因变异为例,它与高血压风险增高的关联性在高盐饮食、焦虑以及长期暴露于职业噪音下的人群中特别显著。那么,保持低盐饮食,稳定情绪,避免噪音环境,有助于改善相应的基因表达,预防或改善与此基因相关的高血压。
针对MTHFR基因变异引起的同型半胱氨酸(Hcy)升高,可以在医师的指导下根据基因分型补充相应浓度的活性叶酸、维生素B12,降低血清中Hcy浓度,从而降低高血压的发病风险。另外,MTHFR基因变异与高血压的关联在吸烟饮酒人群中尤为显著,因此携带该基因突变的人群尤其需要戒烟、禁酒。
而ADD1基因变异与高血压的关联性在吸烟及新鲜蔬菜、水果摄入不足的人群中尤为显著。因此,携带该基因突变的人群在日常生活中需要保证每日水果和蔬菜的摄入量,并注意戒烟。
对于TNF-α基因变异,国内外研究证实,绿藻、葡萄和omega-3多不饱和脂肪酸能够下调TNF的转录和表达水平;另外高脂、蛋氨酸胆碱缺乏、果糖和高盐的饮食会使TNF-α的表达量增高。因此,携带该基因突变的人群需要在医师的指导下适量补充胆碱,并且多吃绿藻,葡萄以及富含omega-3多不饱和脂肪酸的食物;避免高脂、高盐和高糖的饮食,有利于优化基因表达,降低其引起的高血压发生风险。
综上所述,每个人都有着自己独特的遗传密码,当我们掌握了自己的遗传密码的时候,就可以做到知晓病因,对因干预,事半功倍。
另外,高血压的遗传机理还深刻影响到高血压的个体化用药,如能结合个体遗传特点,用药效果将更高效、更安全,下期我们将为您介绍高血压的个体化用药内容。

参考资料:

中国高血压防治指南2018

王吉耀主编《内科学》第2版 上册

邢晓博,刘福颂,王芳,等.单基因遗传性高血压相关基因的研究进展[J].中华老年心脑血管病杂志,2016,18(012):1334-1336.



本文来源:我的基因网订阅号(ID:myagen),本文原标题《破译高血压的遗传密码》,湖南时代基因经授权发布本文,转载请联系作者。



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