高血壓是一種高發(fā)病率、高致殘率、高死亡率的疾病。目前中國有1億多患者，美國有5000多萬患者。高血壓是引起冠心病、心肌梗死、腦出血和腦栓塞等疾病的常見誘因。高血壓發(fā)病機制較為復雜。臨床用于治療和控制高血壓的藥物種類較多，但其控制效果不盡如人意。1997年，美國關(guān)于預(yù)防、檢測、評估和治療高血壓全國聯(lián)合委員會第六次報告顯示，在接受治療的高血壓患者中只有27.4%的患者血壓得以控制。此外，這些藥物還存在作用時間較短、毒副作用較大、需終生服用等缺點。由于傳統(tǒng)的高血壓治療藥物無法預(yù)防高血壓發(fā)生和降低高血壓發(fā)病率，因此尋求新的高血壓治療方法和策略就顯得十分必要和迫切。隨著分子生物學技術(shù)的發(fā)展，高血壓的基因治療就自然而然地成為當前研究的熱點。高血壓基因治療包括正義和反義兩種方式。

正義基因治療高血壓

正義基因治療高血壓是指以脂質(zhì)體、腺病毒或逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體，通過靜脈注射或靶組織局部注射將目的基因轉(zhuǎn)染到體內(nèi)，使之表達相應(yīng)蛋白以達到治療高血壓的目的。

1. 1腎上腺髓質(zhì)素基因

腎上腺髓質(zhì)素是由日本學者從切除的嗜鉻細胞瘤組織提取液中分離提純的一種多肽，由52個氨基酸組成人類的腎上腺髓質(zhì)素，在體內(nèi)具有舒張血管、促尿鈉排泄和強心等作用。腎上腺髓質(zhì)素在心肌細胞、血管平滑肌細胞和內(nèi)皮細胞中均有表達，ADM具有擴張血管、抑制VSMC增殖遷移、增加腎血流量和促進鈉排泄等作用。Chao等將構(gòu)建的人ADMcDNA質(zhì)粒通過尾靜脈注射轉(zhuǎn)染7周齡的自發(fā)性高血壓大鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一次性注射ADM質(zhì)粒后，ADM在腎、心和肺等組織中均穩(wěn)定表達，并引起血壓明顯下降，持續(xù)5周以上在第一次轉(zhuǎn)染5周后再追加注射一次，降壓效果可繼續(xù)維持3周，血壓最多可下降2.93kPa。該實驗提示轉(zhuǎn)染人ADM基因可長時間降低血壓。

1. 2 心房利尿肽基因

心房利尿肽是在20世紀80年代以來被發(fā)現(xiàn)的一族活性肽，人體中最主要的是含28個氨基酸構(gòu)成的多肽。ANP主要是由心房肌細胞合成和釋放，通過舒張血管，降低外周阻力，增加腎小球濾過率，抑制腎素的釋放，引起明顯的尿鈉和尿量增加等作用機制，達到降低BP的效果。心房利尿肽家族由三個成員組成，包括心鈉素、腦鈉素及C型ANP，是由17個氨基酸組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。ANP主要有擴張血管、降低血壓、抑制VSMC增殖和利鈉利尿等作用。Lin等以腺病毒為載體將人ANP基因轉(zhuǎn)染高鹽飲食誘發(fā)的高血壓大鼠，單次靜脈注射ANP基因3d后，即引起血壓下降并持續(xù)5周以上，血壓最高降低4.37kPa，免疫學檢測發(fā)現(xiàn)，ANP在心、肺、腎等器官中均有表達。ANP轉(zhuǎn)染后腎血流、腎小球濾過率、鈉排出量、尿量和尿cGMP水平明顯增加。形態(tài)學檢測亦發(fā)現(xiàn)心肌肥厚、腎小球硬化、腎小管及動脈增厚等現(xiàn)象明顯減輕，表明轉(zhuǎn)染ANP基因?qū)Ω哐獕河休^好的治療效應(yīng)。

1. 3一氧化氮合酶基因

內(nèi)皮細胞產(chǎn)生的NO有參與血壓、血流調(diào)節(jié)、抑制血小板聚集、抑制內(nèi)皮細胞和VSMC增殖等作用。一氧化氮在調(diào)節(jié)機體血壓和局部血循環(huán)，抑制血小板聚集和內(nèi)皮細胞、血管平滑肌細胞的增生增殖中都有重要作用。Lin等以巨細胞病毒將一氧化氮合酶基因通過尾靜脈注射轉(zhuǎn)染SHR，單次注射后即可引起血壓明顯下降，持續(xù)5～6周，追加注射可維持10～12周，血壓最大下降2.80kPa。對其他指標檢測表明，NOS基因轉(zhuǎn)染后，尿及動脈中cGMP水平、尿及血清中亞硝酸鹽/硝酸鹽水平均明顯增高，但大鼠體重、心率、攝水量、飲食量和尿量等指標均無明顯變化。說明NOS基因轉(zhuǎn)染在高血壓及心血管疾病的治療中可能具有較理想的應(yīng)用前景[7]。另外，Alexander等實驗證實以腺病毒為載體將人eNOS基因通過頸動脈注射后，可以改善原發(fā)性高血壓腦卒中傾向大鼠的NO生物利用缺陷，恢復頸動脈的內(nèi)皮功能，而超氧化物歧化酶則無此效應(yīng)。從而為基因治療原發(fā)性高血壓及腎臟血管性疾病的研究提供了一條新途徑。

1. 4 血紅素加氧酶基因

血紅素加氧酶能促進亞鐵血紅素轉(zhuǎn)變?yōu)槟懢G素，釋放游離鐵和一氧化碳，兩者均參與血管張力調(diào)節(jié)。Sabaawy等將載有人HO 1cDNA的逆轉(zhuǎn)錄病毒一次性注入5d齡SHR心肌中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大鼠表達HO 1并降低血壓，HO 1基因表達表現(xiàn)為尿量減少、對動脈腔內(nèi)壓升高的反應(yīng)性降低等。但值得注意的是，轉(zhuǎn)染HO 1基因在降低大鼠血壓的同時伴隨明顯的身體生長現(xiàn)象。

1. 5 激肽釋放酶基因

激肽釋放酶是體內(nèi)的一類蛋白酶，可使某些蛋白質(zhì)底物激肽原分解為緩激肽。緩激肽具有舒張血管活性，可參與對血壓和局部組織血流的調(diào)節(jié)。在人體和動物實驗中證實，緩激肽是目前已知的最強的舒血管物質(zhì)之一。Eric等給予DOCA-salt高血壓大鼠模型靜脈注射以腺病毒為載體的人組織激肽釋放酶基因后，延遲BP升高時間達2 d，并且降壓作用持續(xù)約23 d。與注射以腺病毒為載體的蟲熒光素酶基因的對照組比較，注射人組織激肽釋放酶基因的大鼠的最大降壓幅度可達50 mm Hg，最小降壓幅度也可達32 mmHg，并持續(xù)于整個實驗期間。同時人組織激肽釋放酶基因轉(zhuǎn)染后， DOCA-salt高血壓大鼠的尿量、尿蛋白水平和體重均降低。腎形態(tài)學檢測顯示腎小球硬化、腎小管擴張、蛋白管型等現(xiàn)象明顯減輕。Costanza等以腺病毒為載體，將人組織激肽釋放酶基因肌內(nèi)注射轉(zhuǎn)染自發(fā)性高血壓大鼠后，結(jié)果顯示人組織激肽釋放酶基因可以促進BP正常的動物自發(fā)性代償血管生成，特別重要的是能糾正SHR的血管再生缺陷。腎素結(jié)合蛋白基因等也在高血壓實驗治療中取得了一定效果，表明高血壓的正義基因治療是一種有前途的治療方法。

2。反義基因治療高血壓

反義基因治療高血壓是指以脂質(zhì)體、腺病毒或逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體，通過靜脈注射或靶組織局部注射將能與靶基因結(jié)合的ASODN轉(zhuǎn)染到體內(nèi)，使之抑制特定蛋白表達，是用相應(yīng)反義寡脫氧核苷酸或重組于表達載體上的反義核片段對引起血管收縮和高血壓的過分表達的基因采取反義抑制或封閉，抑制復制、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后mRNA加工運輸和翻譯過程，從而抑制引起高血壓的活性蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，降低血壓并逆轉(zhuǎn)與高血壓有關(guān)的病理生理和形態(tài)學改變， 阻斷縮血管物質(zhì)的生成。目前在阻斷縮血管物質(zhì)生成方面，基因治療的靶基因主要針對RAS系統(tǒng)的某些成分，如AGT和AT1基因。臨床試驗已經(jīng)證明， RAS的抑制是治療高血壓的重要途徑，已有4種反義成分用于高血壓的治療研究：反義AT1R、反義AGT、反義血管緊張素轉(zhuǎn)換酶和反義β1-腎上腺素能受體。

2. 1Ⅰ型血管緊張素Ⅱ受體基因

Gyurko等用血管緊張素Ⅱ受體亞型1成功降低SHR的血壓。其方法是將抗AT-1受體mRNA的反義寡核苷酸注入SHR腦室內(nèi)，然后測定AT-1受體和血管緊張素Ⅱ受體亞型2受體的數(shù)目的，并監(jiān)測鼠的血壓。結(jié)果顯示：SHR丘腦下組織塊中AT-受體數(shù)目減少20% ~30%， SHR血壓明顯下降，降壓幅度可達49 mmHg，而且也能顯著降低SHR由血管緊張素Ⅱ所誘發(fā)的飲水反應(yīng)。上述結(jié)果為抗血管緊張素Ⅱ受體基因治療高血壓病提供了可靠的依據(jù)。Pachori等以逆轉(zhuǎn)錄病毒將AT1R的ASODN轉(zhuǎn)染SHR，可使大鼠血壓持續(xù)下降，說明反義基因治療高血壓在理論和實踐中都是可行的。此外，用轉(zhuǎn)腎素基因大鼠建立高血壓及其相關(guān)心肌肥厚動物模型，以逆轉(zhuǎn)錄病毒將AT1R的ASODN一次性注入新生大鼠心肌中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ASODN能長時間持續(xù)抑制AT1R在心血管組織中的表達，雖然血壓未降至正常水平，但心肌肥厚程度明顯減輕而對照組大鼠心肌肥厚在16d已非常嚴重，說明局部組織轉(zhuǎn)染ASODN能產(chǎn)生較理想的治療效果。

2. 2 酪氨酸羥基酶基因

Kumai等報道靜脈注射酪氨酸羥基酶基因的ASODN可使SHR血壓明顯降低，腎上腺髓質(zhì)中腎上腺素/去甲腎上腺素水平、TH酶活性和TH蛋白水平均明顯下降，而給Wistar Kyoto大鼠靜脈注射ASODN則對血壓無明顯影響，它能明顯降低兒茶酚胺水平、TH酶活性及TH蛋白水平，說明全身應(yīng)用抑制TH基因的ASODN對SHR的降壓治療是有效的。

2. 3 血管緊張素原基因

在目前已研究過的高血壓候選基因中，血管緊張素原基因被認為最有可能成為EH相關(guān)基因。人AGT基因位于染色體1 q 42~43。應(yīng)用受累同胞對進行連鎖分析，發(fā)現(xiàn)AGT基因與EH有明顯連鎖關(guān)系，多數(shù)報道證實，該基因的M235T變異體與高血壓相關(guān)聯(lián)，血漿AGT水平依次為TT>TM>MM基因型。最后一項研究表明，TT、TM型的收縮壓和舒張壓及血漿AGT濃度均顯著高于MM型患者，此外，前者用降壓藥比例及用二種以上降壓藥的比例均顯著高于后者。還有人報道，T235基因型高血壓患者對血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑降壓反應(yīng)較為敏感。腎素血管緊張素系統(tǒng)在血壓的調(diào)節(jié)和高血壓病的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。AGT是RAS中唯一能產(chǎn)生血管緊張素I的底物。Tomits等將他們所構(gòu)建的抗AGT的反義寡聚脫氧核糖核苷酸用含有病毒凝集素的脂質(zhì)體包裹后經(jīng)門靜脈注入自發(fā)性高血壓鼠體內(nèi)，使之與肝細胞融合傳染SHR的肝臟，結(jié)果引起SHR的血漿AGT水平暫時降低，并伴隨SHR肝臟AGTmRNA的降低，血漿AngⅡ濃度降低和血壓暫時下降。注入反義ODNs后， SHR的血壓從178 mmHg降壓154 mmHg維持時間約1周。反義ODNs降壓作用不能持久，如何延長降壓作用時間也是今后研究的主要方向。

AGT作為RAS的重要化合物，在人和動物高血壓的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用，資料顯示全身應(yīng)用AGT基因的ASODN能降低SHR血壓水平。Kimura等將重組腺病毒攜帶的AGT基因ASODN一次性注入5d齡的SHR心肌中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高血壓發(fā)病推遲91d，且大鼠在成年后血壓明顯降低，并持續(xù)6個月。血壓最大可降低3.07kPa，轉(zhuǎn)染的ASODN在肝、腎、心臟中穩(wěn)定發(fā)揮作用，能明顯降低左室心肌肥厚和肝臟中AGT水平，且未見肝臟毒性作用發(fā)生。說明以rAAV轉(zhuǎn)染AGT基因的ASODN能安全、穩(wěn)定、長效地治療高血壓。

2. 4 β1 腎上腺素能受體基因

β受體阻滯劑是高血壓一線治療藥物，但因影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)和β2 腎上腺素能受體而產(chǎn)生許多副作用。Zhang等設(shè)計了特異性抑制β1 腎上腺素能受體mRNA的ASODN，以期能克服傳統(tǒng)β受體阻滯劑的缺點并產(chǎn)生長期降壓效果。結(jié)果顯示，單次靜脈注射以陽離子脂質(zhì)體為載體的ASODN能明顯降低心肌β1 AR密度，對β2 AR無影響，SHR血壓最大可下降5.07kPa，持續(xù)20d，心率無明顯下降，放射自顯影檢測腦組織中β1 AR無明顯變化，而心、腎組織中則明顯降低。同時觀察的β受體阻滯劑阿替洛爾對SHR降壓作用只維持了10h，而且還能誘發(fā)心動過緩。研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的β受體阻滯劑相比，抑制β1 ARmRNA表達的ASODN能更長久、更穩(wěn)定地降低血壓，而對心率、β2 AR和中樞神經(jīng)系統(tǒng)無明顯影響。

2. 5 血管緊張素轉(zhuǎn)化酶基因

ACE在RAS和高血壓中的重要作用已被大量研究所證實，ACE抑制劑是目前臨床常用的一類高血壓治療藥物。Wang等重點研究了以下兩個問題：抑制ACEmRNA的ASODN能否預(yù)防幼年SHR發(fā)展為高血壓以逆轉(zhuǎn)錄病毒載體將ASODN轉(zhuǎn)染自發(fā)性高血壓雙親大鼠，觀察其抗高血壓表型是否遺傳給子代。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，給5d齡SHR心肌注射以逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體的ACE基因ASODN，能長時間適度降低血壓，降低kPa，且可以預(yù)防心血管及腎血管病理性變化的發(fā)生，并能減輕心室肥大，恢復腎動脈血壓、受體依賴性收縮反應(yīng)及內(nèi)皮細胞功能而轉(zhuǎn)染相同基因的Wistar Kgoto大鼠血壓無明顯變化，表明RAS在高血壓的發(fā)病中起重要作用，從基因水平抑制該系統(tǒng)可能是長期控制高血壓的一種有效方法。

該研究一個獨特的發(fā)現(xiàn)是轉(zhuǎn)染ACE基因ASODN的自發(fā)性高血壓雙親大鼠能夠?qū)⑵浍@得的抗高血壓表型遺傳給子代，其子代與親代一樣血壓降低、心肌肥厚減輕、腎動脈興奮偶聯(lián)正常、腎動脈內(nèi)皮細胞功能正常。Southern印跡法及聚合酶鏈反應(yīng)法檢測結(jié)果表明，ACE基因ASODN已完整插入SHR親代基因組并遺傳給子代。這可能是子代SHR獲得抗高血壓表型的重要原因，該發(fā)現(xiàn)為具有家族遺傳傾向的人類高血壓的預(yù)防和控制提供了新思路。

2. 6其他靶基因

其他一些基因，如促甲狀腺激素釋放激素、血管緊張素基因活化原、羧肽酶Y和c fos等基因的ASODN也具有降低血壓和抑制VSMC增殖等作用。

不同的反義成分有不同的生物學效應(yīng)和降壓效果，同樣的反義成分因其有無載體以及載體的種類或進入體內(nèi)的途徑不同，其降壓效果以及對病理生理和形態(tài)學改變的改善程度是不一樣的。但絕大多數(shù)文獻報道已顯示出了反義基因治療的優(yōu)越性：一次注射反義成分能長期降血壓或延緩高血壓的發(fā)生，并能預(yù)防或逆轉(zhuǎn)與高血壓有關(guān)的病理生理和形態(tài)學變化，且選擇性高，不出現(xiàn)傳統(tǒng)藥物的副作用。現(xiàn)有的資料表明，反義基因治療乃是將來控制人類高血壓的一個有效的方法。