(青海省人民医院 青海 西宁 810001)
【摘要】 表观遗传学指编码序列未发生改变的情况下基因表达模式发生稳定遗传且具有可逆性。研究发现表观遗传学在心血管疾病中发挥了极其重要的作用。本文总结了表观遗传学在高血压、冠心病、心肌病、先天性心脏病等疾病中的角色和作用。
【关键词】 表观遗传学；DNA甲基化；心血管疾病
【中图分类号】R394 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2016）21-0016-02
Epigenetics and cardiovascular disease Bai Yuting, Zhou Baili.
The People's Hospital of Qinghai Province, Qinghai Province, Xining 810001, China
【Abstract】Epigenetics refers to the coding sequence without change of gene expression patterns in stable genetic and reversible. The study found that epigenetics play an important role in cardiovascular disease. This article summarizes the epigenetics in disease such as hypertension, coronary heart disease, cardiomyopathy, congenital heart disease the role and function.
【Key words】Epigenetics; DNA methylation; Cardiovascular disease (CVD)
表观遗传学是指DNA序列不发生改变的情况下生物表型和基因表达模式发生改变，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA等。其不仅可以调控基因的表达、转录和蛋白质的生成，在肿瘤、心血管、神经系统等疾病的发生和防治中也具有十分重要的作用。心血管病是一种严重威胁人类健康的常见病，本文就表观遗传学与心血管疾病的关系进行综述。
1.高血压病
α-内收蛋白基因作为原发性高血压的候选基因之一，其启动子甲基化水平降低会增加原发性高血压的发病风险，并具有明显的性别差异，即原发性高血压女性患者的α-内收蛋白启动子CpG1位点甲基化水平比正常对照组显著降低，但男性患者与正常对照组相比无显著性差异，而CpG2～5位点甲基化水平在男性患者中比正常对照组低，女性患者甲基化水平则与正常对照组无差异[1]。PPARγ、血管紧张素转换酶基因的甲基化异常可影响高血压的发病过程[2]。miRNA在高血压的发病过程中也起重要作用，miRNA-130a可调节血管平滑肌细胞的增殖，miRNA-155通过影响血管紧张素II受体的表达而参与调控肾素血管紧张素醛固酮系统的活性，而miRNA-17、21、145、204、208等通过血管内皮损伤、血小板损伤、血管再生、心肌肥厚等途径参与高血压的发病[3]。
2.动脉粥样硬化及冠心病
动脉粥样硬化指发生在大、中动脉，以粥样硬化斑块形成为病理特征的血管改变，是多种疾病的病理基础。一项外周血白细胞基因组甲基化的研究认为，基因组甲基化水平与冠心病发病率及冠心病危险因素暴露率呈正相关[4]。李录等[5]综述了雌、雄激素受体基因、单羧酸转运蛋白、P53、细胞外超氧化酶歧化物基因、组织因子途径抑制物2基因、血小板生长因子A、金属基质酶2，7，9等动脉粥样硬化相关基因的甲基化异常与动脉粥样硬化的发生发展有关。Dong等[6]发现心肌梗死区miRNA-21表达显著降低，而在边缘区的表达明显上调。另外，在心肌梗死模型中miRNA-1和miRNA-26的表达也明显升高[7]，提示miRNA-1和miRNA-26可能参与心肌梗死后诱导的心肌细胞凋亡过程。
3.心肌肥厚和心肌病
研究发现，脱乙酰作用由HDACs相互联系而抑制转录，缺乏HDAC1和HDAC2的大鼠显示严重心脏畸形和扩张性心肌病[8]。I型HDAC的过度表达导致心室厚度增加[9]，而4月龄鼠特发性心脏病中HDAC3的缺如导致严重的心脏肥大[10]。Divakaran等[11]发现心脏特异性的miRNA-208可以调节心肌细胞肥大、纤维化。另有报道[12]，人类心肌病及心肌组织形成时甲基化的状态是不同的，且在不同的心脏样本中鉴别出的三个基因位点(IECAM1、PECAM1、AMOTL2)的甲基化状态与基因表达的调控密切相关。
4.先天性心脏病
先天性心脏病是所有出生缺陷的首位疾病，给家庭、医疗及社会带来了沉重的负担。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Vallaster等[13]认为，Nkx2.5作为一个关键的转录因子, 调控心肌前体细胞的发展，与组蛋白脱甲基酶或组蛋白甲基转移酶共同协调心脏基因的表达, 若Nkx2.5发生突变, 可导致先天性心脏病发生。miRNAs缺失会造成包括心脏在内的严重的发育畸形。研究发现，79％心脏部位Dicer（合成miRNAs的一种关键核酸内切酶）缺失的胎鼠呈现右室双出口表型伴室间隔缺损[14]。另有研究发现敲除Dicer的心脏神经脊细胞（心脏大血管及流出道形成的关键因素）无法在心脏大血管及流出道形成中起关键作用，导致心血管畸形[15]。
5.总结
心血管疾病是当前威胁人类健康的重要疾病，寻找其分子机制的靶向治疗已成为学科研究重点。综上所述，表观遗传学与心血管疾病密切相关，因此，作为心血管疾病新的诊疗工具，利用其修饰上的可逆性，有助于寻找有效的干预靶点。
【参考文献】
[1]Zhang LN,Liu PP,Wang L,et al.Lower ADD1 gene promoter DNA methylation increases the risk of essential hypertension[J].PLoS One,2013,8(5):e63455.
[2]张扬,邹晓译,刘双江等. PPARγ C161→T、α-内收蛋白Gly460Trp基因多态性与原发性高血压的关系[J].疑难病杂志,2014,13(6):563-566.
[3]孙吉,陈小平.MiRNA与心血管疾病的关系[J].分子诊断与治疗杂志,2011,3(3):192-199.
[4]Kim M,Long TI,Arakawa K,et al.DNA methylation as a biomarker for cardiovascular disease risk[J].PLOS One,2010,5(3):e9692.
[5]李录,贾绍斌.DNA甲基化与动脉粥样硬化的研究进展[J].宁夏医科大学学报,2013,35(5) : 598-601.
[6]Dong SM,Cheng YH,Yang J,et al.MiRNA expression signature and the role of miRNA-21 in the early phase of acute myoeardial infarction[J].ASBMB,2009,284(43):29514-29525.
[7]Shan ZX,Lin QX,Fu YH,et a1.Upregulated expression of miR-1/miR-206 in a rat model of myocardial infarction[J].Biochem Biphys Res Commun,2009,381(4):597-601.
[8]Montgomery RL,Davis CA,Potthoff MJ,et al.Histonedeacetylases1 and 2 redundantly regulate cardiac morphogenesis growth and contractility[J].Genes Dev,2007,21(14):1790-802.
[9]Trivedi CM,Lu MM,Wang Q,et al.Transgenic overexpression of Hdac3 in the heart produces increased postnatal cardiac myocyte proliferation but does not induce hypertrophy[J].J Biol Chem,2008,283(38):26484-9.
[10]Montgomery RL,Potthoff MJ,Haberland M,et al.Maintenance of cardiac energy metabolism by histone deacetylase 3 in mice[J].J Clin Invest,2008,118(11):3588-97.
[11]Divakaran V,Mann DL.The emerging role of miRNAs in cardiac remodeling and heart failure[J].Circ Res,2008,103(6):1072-1083.
[12]Movassagh M,Choy MK,Goddard M,et al.Differential DNA methylation correlates with differential expression of angiogenic factors in human heart failure[J].Plos One,2010,5:8564.
[13]Vallaster M,Vallaster CD,Wu SM.Epigenetic mechanisms in cardiac development and disease[J].Acta Biochim Biophys Sin,2012,44(1):92-102.
[14]Saxena A.Tabin CJ.MiRNA-processing enzyme Dicer is necessary for cardiac outflow tract alignment and chamber septation[J].Proc Natl Acad Sci USA,2010,15(4):521-33.
[15]Huang ZP,Chen JF,Regan JN,et al.Loss of miRNAs in neural crest leads to cardiovascular syndromes resembling human congenital heart defects[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2010, 30(12):2575-86.
论文作者:白玉婷,周白丽
论文发表刊物:《医药前沿》2016年7月第21期
论文发表时间:2016/8/1
标签：基因论文; 表观论文; 高血压论文; 遗传学论文; 心脏论文; 血管论文; 甲基化论文; 《医药前沿》2016年7月第21期论文;