冠状动脉性心脏病(CAD)是一种由遗传因素和环境因素相互作用引起的复杂性疾病,其遗传学病因目前尚未完全清楚。目前CAD的遗传学病因研究发现位于不同染色体上的相关遗传位点和基因,提示其复杂的遗传学病因和发病机制。大量证据表明,动脉粥样硬化的泡沫细胞具有溶酶体贮积病细胞的特征,即未消化分解的胆固醇酯等脂质大量沉积在溶酶体内。我们初步研究结果显示,CAD病人中白细胞中溶酶体膜相关蛋白LAMP2基因表达水平显著高于正常对照,提示未消化物质在溶酶体的贮积。为探讨CAD的遗传学病因和发病机制,本研究拟全面性和系统性对溶酶体一系列酸性水解酶在酶活性、蛋白和基因表达水平上进行检测和分析,并探讨其基因突变和单核苷酸多态性与CAD发病的相关性。同时,对可能发现的基因突变和SNPs进行生物学功能分析。因此,本研究不仅加深我们对CAD遗传学病因的理解,也将为发现新颖有效的临床治疗方法提供基础。
Coronary artery disease;Myocardial infarction;autophagic-lysosomal system;gene expression;DNA sequence variants
冠状动脉性心脏病(CAD)是一种由遗传因素和环境因素相互作用引起的复杂性疾病,其遗传学病因尚不清楚。全基因组扫面分析显示,CAD相关的遗传位点和基因位于不同染色体上。研究表明,自噬体和溶酶体系统参与细胞的脂质代谢过程。动脉粥样硬化泡沫细胞具有脂质大量沉积溶酶体内。因此,我们推测自噬体-溶酶体系统的功能异常可能参与CAD的发病。本研究项目应用CAD病人样本,尤其是心肌梗塞(MI)病人样本,全面系统性分析了一系列自噬体-溶酶体系统相关基因,以及溶酶体酸性水解酶基因。研究发现1)在CAD和MI病人外周血白细胞中,自噬体标记LC3基因的表达水平降低,溶酶体标记LAMP2基因的表达水平升高,溶酶体alpha-葡糖苷酶(GAA)基因的表达水平升高,皆提示自噬体-溶酶体系统功能异常和细胞内溶酶体的异常累积;2)在正常人群中,LC3和LAMP2基因的表达水平随着年龄的增长而逐渐降低,提示细胞自噬体-溶酶体系统功能的降低;和3)在MI病人中,发现数个组蛋白乙酰化酶SIRT1基因的DNA序列变异,提示表观遗传学异常也参与MI的发病过程。目前正在进行1)溶酶体alpha-半乳糖苷酶A(GLA)基因、组织蛋白酶B和L基因表达水平分析结果的整理;2)LC3、LAMP2、GAA和GLA基因的遗传学分析;和3)其它自噬体-溶酶体相关基因的分析。本研究项目通过对基因表达水平检测,以及遗传学变异分析,探讨基因DNA序列变异与CAD 和MI发病的相关性,发现和确定新的CAD和MI治疗靶点。