缺血性脑卒中的分子遗传学研究_开题报告

一、文献综述

（一）选题的背景及意义

    缺血性脑卒中是世界范围内危害人类生命健康的重要疾病,是60以上老年人的第二大死因,也是造成慢性残疾、老年痴呆的主要因素。而进展性缺血性卒中（PIS）严重影响卒中患者的预后，导致幸存者遗留持久而严重的神经功能缺损。有研究显示，神经功能恶化可使卒中患者病死率增加4倍以上。早在1970年Kannel就依据流行病学调查提出遗传因素参与脑卒中发病。缺血性脑卒中是一种多基因遗传病 ,其发病具有明显的家族倾向 ,并与种族相关。因此缺血性脑卒中的分子遗传学研究，有着非常重要的意义。

国内外研究现状

缺血性脑卒中是一个复杂性状的多基因遗传病,遗传流行病学研究结果提示遗传变异决定了其遗传易感性。其中大血管脑疾病导致的卒中遗传率为40.3％，心源性疾病导致的脑卒中遗传率为32.6％，小血管疾病导致的脑卒中的遗传率为16.1％。而全基因组关联分析（GWAS）正是目前非常流行的研究复杂性遗传疾病的主要研究手段，它能够发现疾病的易感位点，找出致病基因，从遗传学上去解释...而把此项内容作为研究对象的人也比较多。

     杜怡萌在《现代诊断与治疗》中综述了肾素系基因、凝血 /纤溶基因、血小板膜糖蛋白受体基因、甲基四氢叶酸还原酶基因、内皮型一氧化氮合成酶基因等基因多态性及部分基因-基因相互作用与缺血性脑卒中的关系。

    徐佳亮，何志义，李楠《中国卒中杂志》根据近年来缺血性卒中遗传学的研究取得了长足的进展,通过连锁分析和关联分析陆续报告了一些与缺血性卒中相关的新的易感基因。5-脂氧合酶激活蛋白(5-lipoxygenase activating protein,ALOX5AP)基因是2004年鉴定出来的第一个与缺血性卒中密切相关的基因。所以全文就ALOX5AP基因多态性与缺血性卒中相关性的研究进展作一综述。

   徐承启发现动脉粥样硬化(atherosclerosis)是一类严重影响人类身体健康的疾病,由动脉粥样硬化导致的心脑血管疾病包括冠心病、脑卒中已经成为现代社会中最主要致死和致残的原因。所以在《华中科技大学》中通过病例-对照研究,对两个SNP位点与中国汉族人群动脉粥样硬化的关联进行了研究。 第一部分：多态rs11206510与中国汉族人群冠心病、缺血性脑卒中和低密度脂蛋白浓度的关联研究 之前的多个不同的全基因组关联分析研究结果均显示,位于染色体1p32区域的SNP位点rs11206510的大等位T与欧洲裔白人群体中血清低密度脂蛋白浓度(LDL-c)以及冠心病(CAD)的风险显著相关,但是该位点是否也与中国汉族人群LDL-c浓度和CAD风险相关,以及是否与缺血性脑卒中相关需要进一步的研究。 通过对一个1415例样本的普通人群群体的研究,我们分析了rs11206510与中国汉族人群血清LDL-c是否存在关联,结果显示rs11206510的小等位C,而非大等位T对于中国汉族人群血清LDL-c浓度的增加具有风险(矫正后P-adj=0.002)。同时,我们在一个包含1543例CAD病例和1240例冠心病对照的群体中,研究了rs11206510与冠心病之间的关联。结果显示rs11206510小等位C显著增加早发型冠心病群体中(男性≤50岁,女性≤55岁,病例380例,对照1240例)冠心病发生的风险(P-adj=0.002, OR=1.89),但在总冠心病群体和迟发型冠心病群体中二者没有显著关联(总冠心病群体P-adj=0.82,迟发型冠心病群体P-adj=0.50)。为研究rs11206510是否也与缺血性脑卒中相关,我们在两个独立的缺血性脑卒中群体中对rs11206510与缺血性脑卒中的关联进行了研究。在样本主要来自中国北方地区居民的GeneID-north群体中(1205例病例样本,1205例对照样本),rs11206510小等位C显著增加缺血性脑卒中发生的风险(P-adj=1.13×10-5,OR=1.71)。在另外一个独立群体GeneID-central中,样本主要来自华中地区,其中病例692例,对照样本882例,rs11206510小等位C亦与缺血性脑卒中发生风险显著相关(P-adj=9.32×10-5,OR=1.70)。 我的研究结果显示rs11206510的小等位C与中国汉族人群LDL-c浓度和早发型CAD是显著相关的,并且,我们首次发现rs11206510与缺血性脑卒中显著相关。 第二部分：APJ基因多态性与中国汉族人群动脉粥样硬化以及左室收缩功能不全的关联分析 动物模型和细胞学研究发现,Apelin和其受体APJ组成的信号通路与心衰、血压调节等显著相关,此外还发现其可能与动脉粥样硬化相关。之前的GWAS研究发现,位于APJ受体基因5’上游的一系列SNP位点与脑卒中显著相关,且其中位于APJ核心启动区域的SNP位点rs9943582具有功能性改变,能够通过改变与SP1转录因子的结合能力而影响启动子的转录活性,该位点可能是一个重要的具有功能学意义的致病位点,其与动脉粥样硬化的关系需要进一步研究,而且APJ受体与心衰的发生具有较强的联系,rs9943582还可能与心衰具有关联。 我们通过一个冠心病研究群体(1751例病例,1022例对照样本)和一个缺血性脑卒中研究群体(1158例病例,1265例对照样本),发现rs9943582与中国汉族冠心病和脑卒中均无显著关联(冠心病群体：P-adj=0.22,缺血性脑卒中：P-adj=0.86)。在两个群体中,对性别和高血压进行分层分析之后,也没有发现显著关联。将1751例CAD患者根据心脏超声左室射血分数(LVEF)分为CAD伴左室收缩功能障碍组(LVEF40%,431例)以及CAD且左室收缩功能正常组(LVEF50%,1046例)之后,发现CAD伴左室收缩功能障碍组与CAD且左室收缩功能正常组相比,rs9943582的A等位显著增加CAD病人中左室收缩功能障碍的风险(P-adj=6.71×10-5,OR值为1.43)。此外,在rs9943582还与心脏超声检查数量性状如舒张末期左室内径、左房大小以及LVEF显著相关。 通过我们的研究,发现rs9943582可能与中国汉族人群冠心病和缺血性脑卒中无显著关联,但是可能显著增加冠心病发生后发生左室收缩功能障碍的风险。我们的研究结果从遗传学的角度揭示APJ基因可能与心衰发生过程相关,rs9943582可能用于预测冠心病的预后,特别是左室收缩功能障碍的发生。

    史从宁，王雅杰，赵运转，康熙雄在《中国全科医学》中探讨一氧化氮合酶基因多态性在青年缺血性卒中发病机制中的作用。方法选取2011年4月—2012年7月首都医科大学附属北京天坛医院收治的青年缺血性卒中患者97例为研究组,另 同时期遵循年龄、性别频数匹配的原则,选择来自其他科室的非缺血性卒中住院患者99例为对照组,收集患者性别、年龄、高血压、糖尿病、吸烟、饮酒情况,检 测胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)水平,检测一氧化氮合酶内含子4(eNOS4)、亚甲基四氢叶酸还原酶 (MTHFR)C677T、凝血因子ⅤG1691A基因的多态性。结果对照组与研究组高血压检出率、糖尿病检出率、吸烟率、饮酒率及胆固醇、三酰甘油、 LDL水平比较,差异均有统计学意义(P0.05)。对照组eNOS4 bb 81例、eNOS4 ab 18例,研究组eNOS4 bb 90例、eNOS4 ab 7例,两组eNOS4基因型分布比较,差异有统计学意义(P0.05);对照组MTHFR 677TT 34例、MTHFR 677CT 45例、MTHFR 677CC 20例,研究组MTHFR 677TT 29例、MTHFR 677CT 45例、MTHFR 677CC 23例,两组MTHFR C677T基因型分布比较,差异无统计学意义(P0.05);两组凝血因子Ⅴ基因型均为1691GG。多因素Logistic回归分析结果显示,高血压、 糖尿病、吸烟、LDL水平、eNOS4基因型与青年缺血性卒中发生有回归关系(P0.05)。结论 eNOS4基因的多态性可能是中国青年发生缺血性卒中的危险因子。

    程锦泉，刘建平，张仁利，庾蕾，彭绩在《卫生研究》中探讨内皮型一氧化氮合酶（eNOS）基因5’侧翼区-922A/G多态性与缺血性脑卒中关系。方法采用1∶1配比病例-对照研究设计,选择深圳市两家综合性医院的309例缺血性脑卒中患者为病例组,同时选择年龄、性别匹配的309例健康者作为对照。采用TaqmanMGB探针荧光定量PCR技术检测-922A/G变异,同时按照流行病学方法设计调查表进行问卷调查。结果-922A/G变异基因型（AA、AG、GG）频率缺血性脑族中组分别为78.96%、17.80%和3.24%;对照组基因型分布频率分别为85.11%、13.59%和1.29%。病例组的G等位基因频率（12.14%）明显高于对照组（8.09%）（P=0.018）;携带至少一个G等位基因的基因型个体患缺血性脑卒中的风险为AA基因型的1.523倍（95%CI：1.005-2.309）;条件logistic回归分析显示,在调整吸烟、饮酒、腰臀比、体重指数和高血压病史等因素的影响后,A-922G变异对缺血性脑卒中仍具有影响,OR为2.156,95%CI：1.081-4.299。结论eNOS基因-922A/G多表性可能与缺血性脑卒中的易感性有关联。

    张祖煌，赵勇，马丽娟利用PCR和分子杂交技术对胱硫醚-β-合成酶(CBS)基因 T833C多态性在中国人群缺血性脑卒中患者(病例组,1 122例)中的分布进行检测和分析,并与无脑血管病变的人群(对照组,1 123例)进行比较.结果TT、TC、CC三种基因型的分布频率及833C等位基因频率在两组中均无明显统计学差异(P>0.05).提示CBS基 因T833C多态可能不是中国人群缺血性脑卒中的分子遗传学标记物。

    陈甲，和儒林，朗莹，许志强在《中国循证医学杂志》中系统评价中国人群中N5,N10-亚甲四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因677位点单核苷酸多态性(C677T)与青中年缺血性脑卒中易感性的相关性。方法计算机检索PubMed、EMbase、h e Cochrane Library(2013年第11期)、CBM、CNKI、VIP及WanFang Data,收集相关中国人群MTHFR基因C677T多态性与青中年缺血性脑卒中关系的病例-对照研究,检索时限均为从各数据库建库至2013年11月。由2位评价者按照纳入与排除标准独立筛选文献、提取资料并评价纳入研究的方法学质量后,采用RevMan 5.2进行Meta分析,并采用Stata 12.0进行敏感性分析和发表偏倚评估。结果共纳入10个病例-对照研究,合计病例787例,对照766例。Meta分析结果显示:在青中年组(年龄60岁)中,携带T等位基因的人群相对于C等位基因的人群,缺血性脑卒中易感性增加[OR=1.42,95%CI(1.07,1.89),P=0.02];基因型为TT的人群缺血性脑卒中发病风险高于基因型为CC者[OR=2.11,95%CI(1.58,2.81),P0.000?01];显性模型中TT+TC基因型的人群发病风险高于CC基因型的人群[OR=1.97,95%CI(1.55,2.51),P0.000?01];隐形模型中TT基因型者发病风险同样高于TC+CC基因型者[OR=1.42,95%CI(1.13,1.77),P=0.003]。而在青年组(年龄45岁),显性遗传模型的TT+TC基因型者相对于CC基因型者显示出更高的发病风险[OR=1.66,95%CI(1.19,2.32),P=0.003]。结论 MTHFR基因C677T多态性与中国人群青中年缺血性脑卒中的发病具有显著相关性,677T的存在增加发病风险。

    而本文将从缺血性脑卒中对青年、中老年的影响从以下几点进行探讨研究一、缺铁性卒中病因学与发展机制的进展，二、脑卒中的遗传流行病学，三、脑卒感基因的研究。

二、^范文提纲

引言：缺血性脑卒中的分子遗传学的探索研究

一、缺血性卒中病因学与发病机制的进展

（一）缺铁性卒中的危险因素

（二）脑缺血与细胞死亡

（三）脑缺血脑损伤与氧化应激

（四）脑缺血脑损伤与炎性反应

（五）脑缺血时神经血管单元和血⁃脑屏障改变

（六）基质金属蛋白酶在脑缺血中的作用

（七）缺血性卒中的影像学研究

二、脑卒中的遗传流行病学

（一）脑卒中流行病学概述

（二）脑卒中遗传学现状

三、脑卒中易感基因的研究

（一）缺铁性脑卒中相关基因

（二）出血性脑卒中相关基因

三、参考文献

著作：

[1]杜怡萌，《现代诊断与治疗》, 2002, 13(4):221-223

[2]徐佳亮，何志义，李楠《中国卒中杂志》, 2009, 4(5):429-434

[3]徐承启，《华中科技大学》，2010

[4]史从宁，王雅杰，赵运转，康熙雄，《中国全科医学》, 2014(30):3554-3557

[5]程锦泉，刘建平，张仁利，庾蕾，彭绩......《卫生研究》, 2008, 37(1):1-3

[6]张祖煌，赵勇，马丽娟，《山东医药》, 2006, 46(11):51-52

[7]陈甲，和儒林，朗莹，许志强，《中国循证医学杂志》, 2014(4):435-442

[8]方乐，王田蔚，邵延坤，杨宏《吉林大学学报(医学版)》, 2007, 33(2):310-313

[9]王柠，全国高血压与脑卒中学术研讨会, 2005

脑卒中的遗传流行病学

[10]Searching for genetic determinants in the new millennium.

NJ Risch - 《Nature》 - 2000

[11]The gene encoding 5-lipoxygenase activating protein confers risk of myocardial infarction and stroke

A Helgadottir，A Manolescu，G Thorleifsson，... - 《Nature Genetics》 - 2004

[12]Arachidonate 5-lipoxygenase promoter genotype, dietary arachidonic acid, and atherosclerosis

JH Dwyer，H Allayee，KM Dwyer，... - 《Journal of Vascular Surgery》 - 2004 

[13]Genetics of ischaemic stroke.

M Dichgans - 《Lancet Neurology》 - 2007

[14]Association between the Gene Encoding 5-Lipoxygenase–Activating Protein and Stroke Replicated in a Scottish Population

A Helgadottir，S Gretarsdottir，DS Clair，... - 《American Journal of Human Genetics》 - 2005 

[15]ALOX5AP gene and the PDE4D gene in a central European population of stroke patients.

E Lõhmussaar，A Gschwendtner，JC Mueller，... - 《Stroke》 - 2005

[16]A relationship between 5-lipoxygenase-activating protein and bcl-xL expression in murine pro-B lymphocytic FL5.12 cells.

K Datta，SS Biswal，J Xu，... - 《Journal of Biological Chemistry》 - 1998

[17]Genetic susceptibility to myocardial infarction and coronary artery disease

TJ Smith，EF Plow - 《Human Molecular Genetics》 - 2006 

[18]Leukotriene-related gene polymorphisms in ASA-intolerant asthma: an association with a haplotype of 5-lipoxygenase.

JH Choi，HS Park，HB Oh，... - 《Human Genetics》 - 2004

[19]Association of ALOX5AP with ischemic stroke: a population-based case-control study.

R Kaushal，P Pal，K Alwell，... - 《Human Genetics》 - 2007 

[20]GretarsdottirS,SveinbjörnsdottirS,JonssonHH,etal. Localizationofasusceptibilitygeneforcommonformsofstroketo5q12.AmJHumGenet,2002,70:593⁃603. [21]DichgansM.Geneticsofischaemicstoke.LancetNeurol, 2007,6:149⁃161. 

[22]Domingues⁃MontanariS,MendiorozM,delRio⁃EspinolaA,et al.Geneticsofstroke:areviewofrecentadvances.ExpertRevMolDiagn,2008,8:495⁃513. 

[23]GschwendtnerA,BevanS,ColeJW,etal.Sequencevariants onchromosome9q21.3conferriskforatheroscleroticstroke.AnnNeurol,2009,65:531⁃539. 

[24]GretarsdottirS,ThorleifssonG,ManolescuA,etal.Risk variantsforatrialfibrillationonchromosome4q25associatewithischemicstroke.AnnNeurol,2008,64:402⁃409. 

[25]JanzenV,ForkertR,FlemingHE,etal.Stem⁃cellageing modifiedbythecyclindependentkinaseinhibitorp16INK4a.Nature,2006,443:421⁃426. 

[26]MatarínM,BrownWM,ScholzS,etal.Agenome⁃wide genotypingstudyinpatientswithischaemicstroke:initialanalysisanddatarelease.LancetNeurol,2007,6:414⁃420. [27]DenysK,CankurtaranM,JanssensW,etal.Metabolicsyndromeintheelderly:anoverviewoftheevidence.ActaClinBelg,2009,64:23⁃34.

[28]KurlS,LaukkanenJA,NiskanenL,etal.Metabolicsyndrome andtheriskofstrokeinmiddle⁃agedmen.Stroke,2006,37:806⁃811. 

[29]IsoH,SatoS,KitamuraA,etal.Metabalicsyndromeandthe riskofischemicheartdiseaseandstrokeamongJapanesemenandwomen.Stroke,2007,38:1744⁃1751. 

[30]Boden⁃AlbalaB.Currentunderstandingofmultipleriskfactors asthemetabolicsyndrome:distillationordeconstruction.SeminNeurol,2006,26:108⁃116.