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目的:动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的形成是多因素参与的复杂过程,迄今仍有许多细节机制有待阐明。近年来,基因表达的表遗传(epigenetic)调控异常被发现在AS发病机制中占有重要的一席。资料显示在AS的发生、发展过程中出现整体基因组低甲基化,而某些特定基因启动子区CpG岛甲基化程度增加。低密度脂蛋白受体(low density lipoprotein receptor,LDL-R)异常在AS发生中占有举足轻重的地位,有关LDL-R基因突变的研究报导很多,并显示其与家族性高胆固醇血症、AS之间明确的因果关系。但有关LDL-R基因启动子区的甲基化修饰在AS病人是否出现异常、及其与AS的关系研究却迄今未见报导。对AS病人的表遗传研究显示,AS患者粥样斑块中雌激素受体α(estrogen receptor-α,ER-α)基因的甲基化水平显著增高,及ER-α的表达下调。Kortelaine用ER的单克隆抗体检测发现,绝经前的女性AS患者的ER-α表达降低,提示ER-α基因表达沉默与AS形成间的相关性。但何种致病因素导致AS病人ER-α基因高甲基化亦未见报导。高同型半胱氨酸(high homocysteine,Hhcy)血症已被确立为AS的独立危险因子,有关同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)致病机制的研究报导很多,但多集中于其引起的氧化应激损伤。上世纪九十年代后期,P.E Newman提出Hcy导致异常甲基化推动AS形成,理由是过多的Hcy影响DNA甲基供体S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl methionine,SAM)的合成。从而将AS、Hcy和甲基化三者之间的关系联系在一起。因此,本研究拟选定与AS关系最紧密的LDL-R、ER-α,探讨AS病人LDL-R、ER-α基因启动子区CpG岛甲基化的改变及其与Hhcy的内在关系。以期为深入研究AS的发病机制提供一个全新的视角。本研究分两部分对上述问题进行研究,即:AS病人外周血细胞基因组LDL-R基因启动子区的甲基化异常;AS病人ER-α基因启动子区甲基化、高同型半胱氨酸血症与AS的发病。方法:入选61例AS病人和28例健康对照者,行颈部血管彩超检查证实AS病人颈部血管均有AS斑块形成而健康对照者无。所有研究对象均采集肘静脉血提取基因组DNA,改进并联合应用巢式、Touchdown-PCR,甲基化敏感单链构象分析法(methylation-sensitive-single-strand conformation analysis,MS-SSCA),对61例AS病人及28例健康对照者的LDL-R基因启动子区CpG岛的甲基化状态进行检测。82例研究对象分为AS组(54例)和对照组(28例),所有入选对象均行颈部血管彩超检查,记录颈动脉内膜中层厚度(carotid intima-media thickness,CIMT)及有无斑块形成,采用Crouse氏方法计算颈动脉斑块积分。采集清晨空腹肘静脉血3ml,其中2ml用来提取基因组DNA,1ml血用来检测血总同型半胱氨酸(total homocysteine,tHcy)水平,巢式甲基化特异性PCR(nested-methylation-specific PCR,nMSP)法检测研究对象ER-α启动子区CpG岛的甲基化状态,荧光生化法检测血tHcy水平,spearman等级相关分析甲基化程度与tHcy的相关关系。结果:在61例AS患者中,LDL-R基因启动子区发现三种不同的甲基化模式,即完全甲基化、部分甲基化和非甲基化。61例AS患者中有2例LDL-R基因启动子区完全甲基化,13例部分甲基化,其余为非甲基化,甲基化率为24.59%;28例正常对照者中仅1例发生部分甲基化,甲基化率为3.57%。两组甲基化率差异有显著性(p<0.05)。54例AS患者中有38例ER-α基因启动子区CpG岛甲基化,甲基化率为70.4%;28例健康对照者中有8例ER-α基因启动子区CpG岛甲基化,甲基化率为28.6%;两组甲基化率差异有统计学意义(P<0.05)。同时,AS组tHcy水平显著高于对照组(P<0.05),经spearman等级相关分析,ER-α基因启动子区甲基化程度与血tHcy水平相关系数为r=0.809;且随血tHcy水平升高,AS病损程度亦递次加重。结论:AS病人LDL-R基因启动子区甲基化程度增高,在LDL-R基因调控区的高甲基化修饰可能参与了AS的发病。同时,改进并联合应用的巢式PCR、Touchdown-PCR,MS-SSCA法降低了对DNA模板严格度的要求,提高了灵敏度和特异性,在检测基因甲基化中具有方便、经济、效率高的优点,有良好的应用前景。AS患者ER-α基因启动子区CpG岛高度甲基化,且甲基化程度与血tHcy浓度呈正相关,并与AS病损程度正相关。提示高Hcy血症很可能通过干扰ER-α基因的甲基化而促进AS的发生、发展。