Agtr1a基因编码的是血管紧张素II受体1型(AT1R)的α亚型,是肾素-血管紧张素系统(RAS)中的关键组成部分。AT1R在调节血压、血管收缩、细胞生长和增殖等方面发挥着重要作用。Agtr1a基因的表达和功能受到多种因素的调控,包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传机制。
有研究表明,在自发性高血压大鼠(SHR)的下丘脑室旁核(PVN)中,Agtr1a基因的表达水平显著升高,这与高血压的发生发展密切相关。DNA甲基化是一种重要的表观遗传机制,可以调控基因的表达。研究发现,SHR的PVN中,Agtr1a基因启动子区域的CpG位点甲基化水平较正常血压大鼠(WKY)显著降低。此外,DNA甲基转移酶(DNMT)和甲基-CpG结合蛋白2(MeCP2)在SHR的PVN中表达水平也显著降低,而TET蛋白在SHR中的表达水平显著升高。这些结果表明,DNA低甲基化可能促进了Agtr1a基因的转录,进而导致高血压的发生[1]。
此外,有研究发现,母体高脂肪饮食(MHF)会导致后代血管功能障碍,这可能与血管紧张素II-PKC-L型钙通道(LTCC)轴的异常有关。研究发现,MHF后代大鼠的肠系膜动脉对血管紧张素II的反应性显著升高,这与Agtr1a和Prkcb基因启动子区域特定CpG位点的DNA甲基化水平降低有关。Agtr1a和Prkcb基因的表达上调导致血管平滑肌细胞内钙离子浓度升高,进而引起血管收缩和血压升高[2]。
非酒精性脂肪性肝炎(NASH)相关肝纤维化过程中,Agtr1a基因的DNA甲基化水平也发生了改变。研究发现,在NASH相关肝纤维化模型中,Agtr1a基因的甲基化水平升高,但在活化的肝星状细胞中,Agtr1a基因的表达水平也升高。这表明,Agtr1a基因的DNA甲基化可能通过上调其表达,参与了NASH相关肝纤维化的发生发展[3]。
母体运动对后代血管功能的影响也与Agtr1a基因的表观遗传调控有关。研究发现,母体运动可以上调DNMT的表达,导致Agtr1a基因启动子区域的DNA甲基化水平升高,从而抑制Agtr1a基因的表达。这有助于改善自发性高血压大鼠后代肠系膜动脉的功能[4]。
综上所述,Agtr1a基因的表观遗传调控在高血压的发生发展中发挥着重要作用。DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传机制可以影响Agtr1a基因的表达,进而影响血压和血管功能。深入研究Agtr1a基因的表观遗传调控机制,有助于我们更好地理解高血压的发病机制,并为高血压的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Ghosh, Krishna, Zhou, Jing-Jing, Shao, Jian-Ying, Chen, Shao-Rui, Pan, Hui-Lin. 2023. DNA demethylation in the hypothalamus promotes transcription of Agtr1a and Slc12a2 and hypertension development. In The Journal of biological chemistry, 300, 105597. doi:10.1016/j.jbc.2023.105597. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38160798/
2. Zheng, Qiutong, He, Yun, Li, Lingjun, Tang, Jiaqi, Xu, Zhice. 2023. Perinatal Fat-Diets Increased Angiotensin II-Mediated Ca2+ through PKC-L-Type Calcium Channel Axis in Resistance Arteries via Agtr1a-Prkcb Gene Methylation. In Nutrients, 15, . doi:10.3390/nu15010245. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36615902/
3. Asada, Kiyoshi, Aihara, Yosuke, Takaya, Hiroaki, Yamao, Junichi, Yoshiji, Hitoshi. . DNA methylation of angiotensin II receptor gene in nonalcoholic steatohepatitis-related liver fibrosis. In World journal of hepatology, 8, 1194-1199. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27729955/
4. Shan, Meiling, Li, Shanshan, Zhang, Yanyan, Zhou, Yang, Shi, Lijun. 2022. Maternal exercise upregulates the DNA methylation of Agtr1a to enhance vascular function in offspring of hypertensive rats. In Hypertension research : official journal of the Japanese Society of Hypertension, 46, 654-666. doi:10.1038/s41440-022-01124-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36539461/