复杂环境因素与线粒体基因突变交互作用在高血压靶器官损伤中的机制研究

原发性高血压（EH）发病率快速上升，而EH真正的危害在于损害心、脑、肾等重要器官，造成脑卒中、心肌梗死、肾功能衰竭等严重后果。本课题将在前期发现的线粒体DNA（mtDNA）突变相关高血压流调基础上，以家系研究为基础，进一步比较研究mtDNA突变对高血压靶器官损伤的影响作用，并通过构建转mtDNA小鼠模型，通过RT PCR和Western Blot的方法检测mtDNA和蛋白表达的差异，检测线粒体耗氧速率、复合辅酶及线粒体内谷胱甘肽、超氧化物歧化酶活性，以及线粒体内钙循环、膜电势与细胞凋亡相关性，进一步深入研究mtDNA突变在高血压靶器官损伤发生、发展中的作用及可能的机制；并进一步探讨mtDNA突变与环境因素交互作用在EH靶器官损伤的发生、发展过程中作用以及可能的机制，旨在探讨高血压靶器官损伤的发病机制，为高血压靶器官损害的早期诊断和干预提供一定的理论依据。

1..收集了140例原发性高血压患者及124例血压正常人群的遗传信息，发现在140例高血压患者中，具有母系遗传特征的患者有49人，占高血压发病人群的35%。.2..对比研究母系遗传性高血压与环境因素，包括吸烟、饮酒、高盐饮食、高脂饮食等因素的相关性进行研究，结果显示，年龄、吸烟、饮酒、经济情况、高盐饮食与母系遗传性高血压患者的血压相关。.3..发现1个具有母系遗传特征的高血压家系并进行了功能学研究，其母系成员在tRNAIle和tRNAGln基因3’末端存在4329C>G突变，mtDNA4329C位点在各物种中是高度保守的，与tRNAs氨基酸臂高保真性、功能tRNAs的结构形成和稳定有关。.4. 成功构建转突变mtDNA（tRNA 4329C>G）小鼠模型，并给予高盐刺激，对比分析，高盐与突变的mtDNA突变交互作用对心脏、肾脏、脑组织的影响。结果发现：.①心脏超声结果显示转mtDNA、高盐刺激组射血分数（EF）较对照组明显降低，而室间隔厚度、左室收缩末容积较对照组增加（P<0.05）。对转mtDNA小鼠，进一步给予高盐刺激可以使EF进一步减低，左室舒张末内径增加趋势，但没有达到统计学差异。.②电镜下观察转突变mtDNA小鼠的心、脑、肾脏组织，与对照组比较表现出不同程度损害，线粒体不同程度肿胀、空泡样变性，而高盐刺激可以进一步加重靶器官损害程度。.③比较分析线粒体外膜VDAC和Bax在转突变mtDNA和高盐刺激下在不同组织中的表达，结果发现，心脏组织中，与对照组比较转突变mtDNA小鼠的VDAC和Bax表达明显增加，高盐刺激进一步增加VDAC和Bax表达；肾脏组织，与对照组比较转突变mtDNA组VDAC和Bax表达降低，而高盐刺激可以增加VDAC和Bax表达；脑组织，对照组比较转突变mtDNA组VDAC和Bax表达均无明显差异。.④共聚焦显微镜下观察，心、脑、肾组织中，发现转突变mtDNA小鼠的线粒体外膜VDAC与Bax蛋白结合增加，参与并促进了细胞诱导凋亡过程。..创新点：①通过流行病调查和家系分析研究，进一步从临床表型以及基因型分析、tRNA结构和功能分析角度证实该突变参与了血压升高。②建立了转mtDNA动物模型，为今后进一步探讨和研究mtDNA突变对血压影响作用和机制方面奠定了基础；③本实验初步发现mtDNA突变可以导致心、脑、肾靶器官损害，而高盐刺激进一步加重