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第一部分:ANKRD36在高血压发生中的作用
背景:
高血压是心脑血管疾病最主要的危险因素，目前，中国成人高血压患病率为23％，人数达到3.2亿，并且患病率逐年增长。高血压是遗传因素与环境因素共同作用的疾病。其发病机制主要有钠离子转运系统异常、交感神经过度激活、肾素-血管紧张素-醛固酮系统异常等。
提高中国高血压知晓率、治疗率、控制率，可以控制高血压患者的血压，减少心脑血管事件。但是，这是围堵高血压的被动方法，无法阻止浩大的高血压前期患者队伍源源不断地补充到高血压队伍中来，因此，无法遏制高血压发病率持续走高的局面。只有阐明血压调控的环节，才能抓住关键靶点，阻止高血压前期患者进一步发展和恶化。实际上，我们目前对高血压发病机制的研究，与1877年首次描述高血压时的认识，没有质的飞跃，根本上、源头上的防治措施非常欠缺。我们需要利用目前的组学对高血压机制进行新的探讨。
目的:
1.通过全基因组表达谱芯片筛查出高血压人群中差异表达的基因。
2.在高盐饮食诱导形成的高血压大鼠模型中验证差异表达的基因。
3.通过表达谱分析该基因过表达和抑制表达带来的影响，分析其影响血压调节的通路。
4.验证该信号通路，为基因动物模型试验奠定基础。
方法:
我们的研究入选了25例单纯高血压患者和25例年龄匹配的正常对照志愿者，均为男性，且年龄在50到74岁之间。我们严格限定入选标准，单纯高血压组:收缩压≥160mmHg或舒张压≥100mmHg或正在服用降压药物且BMI正常，对照组:收缩压＜140mmHg和舒张压＜90mmHg并且18.5kg/m2≤BMI≤24kg/m2;而后利用他们的外周血白细胞DNA及RNA进行全基因组表达谱研究。我们找到了ANKRD36在高血压组显著下调，进一步我们在高盐饮食诱导的大鼠模型中验证了ANKRD36的低表达。为研究ANKRD36如何参与血压调节，我们高表达和抑制表达ANKRD36基因，进行了表达谱检测，发现上皮钠通道水平显著改变;此外，根据既往文献报道，ANKRD家族的ANKRD1能够影响儿茶酚胺的分泌，其结构包含NLS和NES结构域，而ANKRD36也有类似的结构域。从而，我们进一步在HEK293T和HKC细胞中检测该基因如何调节肾小管上皮钠通道的活性，在PC12细胞中检测了该基因如何影响儿茶酚胺的分泌，进而参与血压调节。
结果:
表达谱芯片检测高血压人群中ANKRD36的表达要低于正常人群。与对照大鼠相比，在高盐饮食诱导的大鼠组织各器官中ANKRD36的表达降低。细胞表达谱检测结果提示上皮钠通道基因的表达发生显著改变。进一步在HEK293T细胞和HKC细胞中，发现ANKRD36过表达会显著下调钠通道相关基因的表达，抑制ANKRD36的表达会上调钠通道相关基因的表达。在PC12细胞中，过表达ANKRD36显著下调TH的表达和儿茶酚胺的分泌。既往研究显示，ANKRD家族可与转录因子YY1结合影响相关基因的表达。通过软件预测，YY1可能是调控钠通道相关基因表达和TH表达的转录因子，我们用ChIP实验证实了YY1是调控SCNN1A和TH启动子的转录因子。
结论:
ANKRD36通过转录因子YY1调节肾小管上皮钠通道活性和儿茶酚胺的分泌来参与血压调节，是高血压精准医疗的一个潜在干预靶点。
关键词:高血压;钠通道;交感神经激活;转录调控;ANKRD36
第二部分:动静脉畸形中的突变机制研究
背景:
动静脉畸形是一种先天性血管疾病，给社会带来了严重负担。血管畸形主要包括:动静脉畸形、静脉畸形、毛细血管扩张综合征和海绵状血管畸形。动静脉畸形由动脉、静脉和动脉化的静脉样血管组成，其间无毛细血管网，不同方向的动脉和扭曲的静脉汇合，使血液无序分流。动静脉畸形在全身多个部位都会发生，包括脊髓、皮肤，肌肉等。此外，动静脉畸形还会加重患者心肺负担，严重者则会导致肺动脉高压、心衰等。
动静脉畸形属高危性疾病且目前治疗方式并无共识，动静脉畸形发生的大小、形状、位置差异较大，需要借助影像学方法去鉴别和诊断，比如CT，MRI和血管造影。目前动静脉畸形的治疗方法包括手术切除、血管内介入栓塞、放射疗法等，并未形成统一的治疗方案。
动静脉畸形既往研究多集中在家系上，而散发病例研究则较少。我们拟利用我们的散发AVM人群标本研究其体细胞突变情况和新的胚系突变，完善AVM发生机制，找到AVM的潜在干预靶点，为精准医疗奠定基础。
目的:
1.利用一个31人的样本库，寻找肿瘤相关体细胞突变在其中频率和分布情况，阐明动静脉畸形中体细胞突变的影响及机制，为未来的靶向治疗确定靶点。
2.在6个散发的AVM核心家系中寻找新的胚系突变，完善AVM发生的遗传学机制。
方法:
针对体细胞突变在动静脉畸形遗传发生学中的作用，聚焦肿瘤相关基因突变与动静脉畸形的关系，使用422个常见肿瘤基因panel进行深度全外显子测序，并对较低丰度突变进行ddPCR验证。在6个AVM的散发核心家系中筛查胚系突变基因。
结果:
证实了KRAS/BRAF为动静脉畸形中的唯一肿瘤相关基因突变，其在病灶组织中的突变率高达87.1％，发现了KRAS/BRAF基因的7个位点突变，其中2个位点为新发突变位点。进一步研究发现，病变组织中体细胞突变的丰度与病灶的体积大小成反比，而与患者的年龄无关，提示内皮细胞的KRAS/BRAF突变是动静脉畸形发生的始动因素而非继发改变。胚系突变的筛查显示在3个家系中发现的GPRASP1可能是一个AVM的致病基因。
结论:
首次证实了中枢神经系统动静脉畸形中普遍存在KRAS/BRAF体细胞突变，突变率高达87.1％，这为动静脉畸形的药物靶向治疗奠定了坚实的基础。GPRASP1可能是血管畸形发生的一个新的致病基因。
背景:
高血压是心脑血管疾病最主要的危险因素，目前，中国成人高血压患病率为23％，人数达到3.2亿，并且患病率逐年增长。高血压是遗传因素与环境因素共同作用的疾病。其发病机制主要有钠离子转运系统异常、交感神经过度激活、肾素-血管紧张素-醛固酮系统异常等。
提高中国高血压知晓率、治疗率、控制率，可以控制高血压患者的血压，减少心脑血管事件。但是，这是围堵高血压的被动方法，无法阻止浩大的高血压前期患者队伍源源不断地补充到高血压队伍中来，因此，无法遏制高血压发病率持续走高的局面。只有阐明血压调控的环节，才能抓住关键靶点，阻止高血压前期患者进一步发展和恶化。实际上，我们目前对高血压发病机制的研究，与1877年首次描述高血压时的认识，没有质的飞跃，根本上、源头上的防治措施非常欠缺。我们需要利用目前的组学对高血压机制进行新的探讨。
目的:
1.通过全基因组表达谱芯片筛查出高血压人群中差异表达的基因。
2.在高盐饮食诱导形成的高血压大鼠模型中验证差异表达的基因。
3.通过表达谱分析该基因过表达和抑制表达带来的影响，分析其影响血压调节的通路。
4.验证该信号通路，为基因动物模型试验奠定基础。
方法:
我们的研究入选了25例单纯高血压患者和25例年龄匹配的正常对照志愿者，均为男性，且年龄在50到74岁之间。我们严格限定入选标准，单纯高血压组:收缩压≥160mmHg或舒张压≥100mmHg或正在服用降压药物且BMI正常，对照组:收缩压＜140mmHg和舒张压＜90mmHg并且18.5kg/m2≤BMI≤24kg/m2;而后利用他们的外周血白细胞DNA及RNA进行全基因组表达谱研究。我们找到了ANKRD36在高血压组显著下调，进一步我们在高盐饮食诱导的大鼠模型中验证了ANKRD36的低表达。为研究ANKRD36如何参与血压调节，我们高表达和抑制表达ANKRD36基因，进行了表达谱检测，发现上皮钠通道水平显著改变;此外，根据既往文献报道，ANKRD家族的ANKRD1能够影响儿茶酚胺的分泌，其结构包含NLS和NES结构域，而ANKRD36也有类似的结构域。从而，我们进一步在HEK293T和HKC细胞中检测该基因如何调节肾小管上皮钠通道的活性，在PC12细胞中检测了该基因如何影响儿茶酚胺的分泌，进而参与血压调节。
结果:
表达谱芯片检测高血压人群中ANKRD36的表达要低于正常人群。与对照大鼠相比，在高盐饮食诱导的大鼠组织各器官中ANKRD36的表达降低。细胞表达谱检测结果提示上皮钠通道基因的表达发生显著改变。进一步在HEK293T细胞和HKC细胞中，发现ANKRD36过表达会显著下调钠通道相关基因的表达，抑制ANKRD36的表达会上调钠通道相关基因的表达。在PC12细胞中，过表达ANKRD36显著下调TH的表达和儿茶酚胺的分泌。既往研究显示，ANKRD家族可与转录因子YY1结合影响相关基因的表达。通过软件预测，YY1可能是调控钠通道相关基因表达和TH表达的转录因子，我们用ChIP实验证实了YY1是调控SCNN1A和TH启动子的转录因子。
结论:
ANKRD36通过转录因子YY1调节肾小管上皮钠通道活性和儿茶酚胺的分泌来参与血压调节，是高血压精准医疗的一个潜在干预靶点。
关键词:高血压;钠通道;交感神经激活;转录调控;ANKRD36
第二部分:动静脉畸形中的突变机制研究
背景:
动静脉畸形是一种先天性血管疾病，给社会带来了严重负担。血管畸形主要包括:动静脉畸形、静脉畸形、毛细血管扩张综合征和海绵状血管畸形。动静脉畸形由动脉、静脉和动脉化的静脉样血管组成，其间无毛细血管网，不同方向的动脉和扭曲的静脉汇合，使血液无序分流。动静脉畸形在全身多个部位都会发生，包括脊髓、皮肤，肌肉等。此外，动静脉畸形还会加重患者心肺负担，严重者则会导致肺动脉高压、心衰等。
动静脉畸形属高危性疾病且目前治疗方式并无共识，动静脉畸形发生的大小、形状、位置差异较大，需要借助影像学方法去鉴别和诊断，比如CT，MRI和血管造影。目前动静脉畸形的治疗方法包括手术切除、血管内介入栓塞、放射疗法等，并未形成统一的治疗方案。
动静脉畸形既往研究多集中在家系上，而散发病例研究则较少。我们拟利用我们的散发AVM人群标本研究其体细胞突变情况和新的胚系突变，完善AVM发生机制，找到AVM的潜在干预靶点，为精准医疗奠定基础。
目的:
1.利用一个31人的样本库，寻找肿瘤相关体细胞突变在其中频率和分布情况，阐明动静脉畸形中体细胞突变的影响及机制，为未来的靶向治疗确定靶点。
2.在6个散发的AVM核心家系中寻找新的胚系突变，完善AVM发生的遗传学机制。
方法:
针对体细胞突变在动静脉畸形遗传发生学中的作用，聚焦肿瘤相关基因突变与动静脉畸形的关系，使用422个常见肿瘤基因panel进行深度全外显子测序，并对较低丰度突变进行ddPCR验证。在6个AVM的散发核心家系中筛查胚系突变基因。
结果:
证实了KRAS/BRAF为动静脉畸形中的唯一肿瘤相关基因突变，其在病灶组织中的突变率高达87.1％，发现了KRAS/BRAF基因的7个位点突变，其中2个位点为新发突变位点。进一步研究发现，病变组织中体细胞突变的丰度与病灶的体积大小成反比，而与患者的年龄无关，提示内皮细胞的KRAS/BRAF突变是动静脉畸形发生的始动因素而非继发改变。胚系突变的筛查显示在3个家系中发现的GPRASP1可能是一个AVM的致病基因。
结论:
首次证实了中枢神经系统动静脉畸形中普遍存在KRAS/BRAF体细胞突变，突变率高达87.1％，这为动静脉畸形的药物靶向治疗奠定了坚实的基础。GPRASP1可能是血管畸形发生的一个新的致病基因。