LRP6基因及其多态性影响血压及药物降压效应的机制研究

LRP6-Wnt/β-catenin signal pathway mediate important cell reactions including cancerization, axon development and morphogenesis which was found related to cardiovascular diseases, osteoporosis, cancer and other diseases. However, no report has clarified the relationship between the LRP6 gene and the blood pressure. We found a strong correlation between LRP6 rs2302685 and antihypertensive effect response to hydrochlorothiazide in our preliminary large sample clinical research by screening 2037 relevant SNPs and CNVs in hypertension disease signal pathways which indicated that LRP6 may be one new mechanism that affect blood pressure. The following specific aims will be performed: （1）Whether the LRP6 gene and its polymorphism could affect the blood pressure；（2）Whether the LRP6 gene and its polymorphism could affect the antihypertensive effect response to hydrochlorothiazide；（3）Whether the LRP6 gene could affect the level of aldosterone through LRP6-Wnt/β-catenin signal pathway and affect the expression and function of NCC and ENaC，then affect the the antihypertensive effect response to hydrochlorothiazide. Present work can provide effective prediction molecular markers for antihypertensive therapy, and provide better ways and strategies for the prevention and control of hypertension.

LRP6-Wnt/β-catenin信号通路介导了重要的细胞反应包括癌变、体轴发育和形态发生，目前已发现该信号通路与心血管疾病、骨质疏松和肿瘤等多种疾病相关，但迄今为止无报道阐明LRP6基因与血压之间的关系。我们前期大样本药物基因组学临床研究筛选了高血压疾病信号通路上2037个相关的SNP和CNV，发现LRP6 rs2302685与双氢克尿噻降压效应强相关得到多次显著性验证，提示LRP6可能是影响血压的一个新机制。项目主要研究：（1）LRP6基因及其多态性是否影响血压；（2）LRP6基因及其多态性是否影响双氢克尿噻的降压效应；（3）明确LRP6是否通过Wnt/β-catenin信号通路影响RAAS中醛固酮的水平，影响到NCC和ENaC的表达和功能，从而影响双氢克尿噻的降压效应。研究可为降压治疗提供有效预测分子标记物，并为高血压的防治提供良好的途径和策略。

我们前期大样本药物基因组学临床研究发现Lrp6 rs2302685与药物降压效应强相关，并且Wnt3A rs752107在高血压组与健康对照组间分布有显著差异，提示Lrp6-Wnt/β-catenin通路可能是影响血压的一个新途径，项目主要明确Lrp6-Wnt/β-catenin信号通路是否影响血压并阐明其中机制。研究发现，Wnt3A rs752107 T等位基因的频率在高血压、心衰和脑卒中组显著低于健康对照组。在高血压组，rs752107突变型杂合CT个体患高血压风险相比野生型CC个体增加近50%，突变纯合TT个体增加近1.5倍。在心衰组，CT个体患高血压风险增加近60%。在缺血性脑卒组，CT个体患高血压风险增加近40%。将高血压、心衰、脑卒中合并归为一组，CT个体患心脑血管病的风险增加近51%，TT个体患心脑血管病的风险增加83%，携带T等位基因个体（CT+TT）患心脑血管病的风险增加51%。为进一步研究Lrp6-Wnt/β-catenin信号通路与药物降压疗效的关系，我们构建了Lrp6(+/-)小鼠， Wnt/β-catenin信号通路传递功能减弱。Lrp6(+/-)小鼠与野生型C57/B6小鼠肾脏各基因表达量比较发现，Lrp6、CTNNB1和CyclinD1 mRNA水平分别下降25%、30%和37%。此外，免疫组化结果显示Lrp6及β-catenin蛋白在肾小管表达减少。在血压方面，Lrp6(+/-)小鼠基础血压值比正常组升高约16%，提示Lrp6功能降低与血压升高存在相关。考虑肾素-血管紧张素-醛固酮系统在血压调控上发挥着重要作用，我们比较了Lrp6(+/-)小鼠与正常组肾远曲肾小管NCC和ENaC mRNA和蛋白的表达情况，发现Lrp6(+/-)小鼠组中NCC和ENaC mRNA表达显著低于正常小鼠组35%和30%，蛋白的表达情况均有下降，且Lrp6(+/-)小鼠组对氢氯噻嗪和丹参酮ⅡA磺酸钠的降压效应敏感性降低。因此，Lrp6功能降低导致NCC和ENaC mRNA和蛋白表达下调，影响肾素-血管紧张素-醛固酮系统的调节功能，最终导致基础血压的升高，同时降低了降压药物如氢氯噻嗪和丹参酮ⅡA磺酸钠的治疗效果。项目研究为全面认识LRP6-Wnt/β-catenin信号通路在高血压发病中的作用提供了科学依据，并为今后高血压病新药研发提供了候选靶点方向。