目的:原发性高血压(Essential Hypertension,EH)作为冠心病、脑卒中的一个重要的危险因素,给患者及社会带来了沉重负担。许多大规模流行病学研究显示,EH的患病率逐渐升高,我们课题组前期的流行病学调查也显示,在辽宁西部农村EH的总患病率高达37.8%。课题组陆续在辽宁及全国农村进行了EH的流行病学趋势调查、低成本综合干预预防脑卒中研究、高血压基因研究及高血压综合管理适宜技术的十三五研究项目,本研究是EH基因研究的一部分。EH是遗传、环境等因素相互作用的结果,从遗传学角度来说,它是一种多基因疾病,遗传异质性占30-60%,目前为止其易感基因还不完全清楚。本研究目的旨在筛查和研究中国东北农村汉族人群高血压病易感基因,为明确高血压基因组学奠定一定基础,同时为高血压病药物治疗基因组学提供一定依据,便于预防与治疗高血压。方法:于2006-2009年,按照单纯随机抽样方法,在辽宁阜新农村的35个行政村,取得知情同意后,对≥50岁常驻(≥5年)无高血压家族史的血压正常者,及有高血压病家族史的≥18岁原发性高血压患者,进行流行病学调查。入选人群均为汉族,对照组个体之间及其与病例组之间均无血缘关系,排除四代以内有异族通婚史者。所谓高血压病家族史是指父母之一或全部患有EH。所有受试者进行问卷调查与采肘静脉血,用于生化检查,并用试剂盒法提取DNA,-80℃冰箱储存备用。按照血压、年龄进行分组,每组50-115人,采用DNA混合池法(DNA pooling)进行标本混合,用Affymetrix SNP Array 6.0芯片进行全基因组扫描(Genome-wide association study,GWAS),扫描结果经过R语言提取,并使用Affymetrix内部软件分析病例和对照组之间的基因差异,筛选中国东北汉族农村EH患者的易感基因。在第一部分筛查出易感基因后,对筛查阳性结果和隐性结果各一个基因的不同位点,利用高分辨率热溶解曲线(High resolution melting,HRM)法进行个体基因型检测,分析这两个基因与辽宁阜新农村地区汉族人群EH的关联关系,以确证和评估DNA混合池(DNA pooling)GWAS扫描筛查易感基因方法的准确性。并进一步探讨超重,即体重指数(Body weight index,BMI)≥25kg/m2,等因素对高血压及基因关系的影响。同时in silico进行micro-RNA的预测。结果:经过严格筛查,最终分别有361人(男158人,女203人)和740人(男476人,女264人)入组第一部分研究。对照组分为6组(每组人数44-69人,见表第一部分表3),病例组(EH组)分为8组(每组人数78-111人,见表第一部分表2)进行等量DNA混合,形成14个DNA混合池,送至上海晶泰生物技术有限公司进行芯片扫描。扫描原始结果在浙江大学生命学院陈铭教授及协和医院罗时文教授指导下,在R语言下提取,形成单核苷酸多态(Single neuleotide peptides,SNP)等等位基因频率数据,进而进行EH组和对照组比较筛选易感基因。结果显示:众多差异SNP中,rs4540261(p=2.69*10-6)和rs9625367(p=7.23*10-5)的统计学差异最大。在基因库中查找,上述位点所在基因或者周边基因,显示:KIF6,CHEK2,PIPBβ基因为可能的易感基因。然后采用HRM法对CORIN、KIF6(Kinesin like family 6)两个基因的部分标签SNP(Tag SNP)进行检测。其中CORIN基因是近年来研究较多的可能与EH相关的易感基因,KIF6为第一部分试验筛查所得。第二部分,CORIN基因与EH关联研究中:高血压组402人,以收缩压(Systolic blood pressure,SBP)≥160mm Hg,且舒张压(Diastolic blood pressure,DBP)≥90mm Hg;或者有2级或2级以上高血压病者为标准进行筛选;对照组404人,入选标准:SBP<140mm Hg且DBP<90mm Hg,且无高血压病家族史者。对这806人成功采用HRM法检测CORIN基因的rs2271037和rs3749585位点的基因型。统计分析显示:rs2271037位点的变异型等位基因T较野生型G等位基因增加了高血压等患病风险(OR,1.693;95%CI,1.528–1.877;p<0.001)。Rs3749585等变异性C等位基因亦较野生型T等位基因增加了高血压患病风险(OR,1.114;95%CI,1.011–1.227;p=0.029)。所有遗传模式下,位点rs2271037的基因型分布在两组之间都有显著统计学差异:显性遗传模式(TT+GT:GG)下,患EH风险增加2.879倍[95%CI(2.080-3.986),p<0.001];隐形遗传模式下,患EH风险增加7.159倍[95%CI(4.779-10.724),p<0.001];加性遗传模式,患EH风险增加1.535倍[95%CI(1.163-2.027),p=0.002]。与携带基因型GG比较,位点rs2271037处携带基因型TT和基因型GT者,高血压患病风险分别增加10.209倍[95%CI(6.414-16.250),p<0.001]和1.730倍[95%CI(1.226-2.443),p=0.002]。经过校正性别,年龄,吸烟与否,BMI,低密度脂蛋白胆固醇(Low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)及血钠后,rs2271037与EH关系与校正前一致。对于位点rs3749585,显性遗传模式(CC+CT:TT)下,高血压的患病风险明显增加1.533倍[95%CI(1.073-2.189),p=0.019]。隐形遗传(CC:CT+TT)及加性遗传模式(CC+TT:CT)下,高血压患病风险未显著增加(隐形遗传p=0.191,加性遗传p=0.527)。与携带TT基因型的患者相比较,携带CC(1.622[1.081-2.435],p=0.020)和CT(1.479[1.015-2.155],p=0.042)基因型者,高血压患病风险明显增加。经过校正性别,年龄,吸烟与否,BMI,LDL-C及血钠后,统计学结果一致。基因-环境交互作用显示,BMI对CORIN基因与EH关系有显著影响。第三部分采用HRM法进行KIF6基因基因型检测,进而分析其与EH关联关系。结果:rs6930913的等位基因频率在两组之间有显著差异,与野生型C等位基因比较,突变等位基因T使EH风险下降[OR 0.733;95%CI(0.664-0.809),p<0.001]。与携带野生型基因型CC者比较,突变型TT携带者等患EH风险显著下降[OR 0.222;95%CI(0.137-0.357),p<0.001]。位点rs6930913在显性[OR 0.591;95%CI(0.442-0.791),p<0.001]或者隐性遗传[OR 0.246;95%CI(0.157-0.386),p<0.001]模式下患EH风险均明显下降。而位点rs20456点两个等位基因与EH之间关系不明显(p=0.221),与携带野生型TT基因型比较,CC明显降低EH风险[OR 0.630;95%CI(0.447-0.887),p=0.008]。rs20456在显性遗传模式下,患EH风险明显下降[OR 0.679;95%CI(0.492-0.937),p=0.018];在加性遗传模式下,患EH风险显著升高[OR 1.432;95%CI(1.076-1.905),p=0.014)。校正性别、年龄、吸烟与否、BMI、LDL-C和血钠等因子后,加性遗传模式下rs20456与EH关系持续存在(p=0.028)。基因-环境交互作用显示:在不同遗传模式及基因型下,Logistic回归分析表明,吸烟及BMI对基因KIF6(两位点rs20456和rs6930913)与EH对关系没有影响。但是性别会对rs20456、rs6930913与EH关系产生不同程度影响,尤其是rs20456位点携带CT(p=0.020)、TT(p=0.006)基因型者,及rs6930913位点携带CC(p<0.001)、TT(p<0.001)基因型者。rs20456位点携带基因型CT(p=0.009)和TT(p=0.017)者,EH患病风险也会随着年龄而发生显著的变化。结论:1、通过DNA pooling及全基因组扫描法联合筛查中国东北农村EH易感基因,发现KIF6、CHEK2及PIPNβ基因可能是本地区EH的易感基因之一;2、对个体的CORIN基因及KIF6基因型检测,显示CORIN基因的rs2271037与rs3749585突变增加EH风险;3、KIF6基因的rs20456和rs6930913突变降低EH风险,该基因可能是EH的保护性基因;性别和年龄可能影响KIF6基因对EH的作用;4、GWAS联合DNA pooling法进行易感基因筛查的阳性结果可靠性好,但是可能会漏掉部分遗传信息。