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全球高血压患者约10亿。目前我国约有2亿高血压患者，而且每年新增高血压患者1000万人。心血管疾病是全球造成死亡的首要原因，高血压是首位危险因素。2003年世界卫生组织(WHO)/国际高血压联盟(ISH)估计高血压在全球造成了710万非正常死亡和4.5％的疾病经济负担。我国人群监测数据显示心脑血管死亡占总死亡人数的40％以上，每年300万心血管死亡中至少一半与高血压有关，严重影响人类的健康。不仅如此，我国高血压患者总体的知晓率、治疗率和控制率分别低于50％，40％和10％。我国高血压呈现年轻化趋势，正常高值血压水平人群占总成年人群的比例不断增长，尤其是中青年，已经从1991年的29％增加到2002年的34％，而且高血压患病率随年龄增长而不断升高，并表现出地域差异性。高血压按照发病原因可以分为原发性高血压和继发性高血压。原发性高血压约占所有高血压的90～95％。原发性高血压是由遗传和环境等多因素相互作用引起的。遗传因素又包括核基因和线粒体基因。由于线粒体在人类进化和环境适应中发挥着重要的作用，而且一些研究报道发现了原发性高血压的母系遗传规律。目前报道的与原发性高血压发病相关的线粒体突变包括:tRNAMet/tRNAGln A4401G, tRNAPhe C593T和tRNAGln T4353C, tRNAMetA4435G,tRNAIle A4263G、T4291C和A4295G以及12S rRNA A1555G突变等，提示线粒体tRNA基因可能是高血压发病相关的突变热点区域。这些突变导致的线粒体tRNA代谢水平、蛋白质翻译水平、呼吸链功能、ATP、ROS及氧耗率等的改变表明:线粒体tRNA突变在原发性高血压发生发展中发挥一定的作用，线粒体基因可能是原发性高血压发病的重要分子机制之一。1999年，Wallace提出线粒体单体型与疾病相关的观点之后，线粒体单体型在疾病发生发展中的作用逐渐受到关注，一系列重要的研究成果表明线粒体单体型在疾病发生发展中发挥重要的作用。目前已经发现线粒体单体型J1和J2在LHON的表型表达中发挥作用。单体型H可以降低携带G11778A突变的LHON外显率。东亚人群中的研究表明，单体型M7b12是携带G11778A突变的LHON的危险因素，而M8a则是携带该突变的LHON的保护因素。单体型N9a则对2型糖尿病具有保护作用。因此，本研究针对上述研究现状，通过开展原发性高血压相关的线粒体变异关联性分析和线粒体单体型在原发性高血压表型表达中的作用两方面研究，进一步揭示线粒体相关的原发性高血压分子致病机制，从而为原发性高血压疾病的预防、临床分子诊断、基因治疗以及遗传咨询的深入开展提供一定的理论依据和实验基础。
第一部分:线粒体基因变异与原发性高血压关联性分析研究
高血压是心血管疾病的最主要的危险因素。原发性高血压占高血压的比例为90-95％。研究显示部分原发性高血压家系具有母系遗传特征。线粒体基因突变可能是原发性高血压分子致病机制之一。目前已经报道的原发性高血压相关的线粒体DNA突变包括:tRNAMet/tRNAGlnA4401G突变，tRNAPhe C593T和tRNAGlnT4353C突变，线粒体tRNAMet A4435G突变，tRNAIle A4263G、T4291C和A4295G突变以及12S rRNA A1555G突变等。提示线粒体tRNA可能是原发性高血压相关的突变热点区域。这些突变影响线粒体tRNA的结构和功能，进而影响线粒体蛋白质翻译，导致ATP合成减少，活性氧分子产生增加，线粒体呼吸功能出现缺陷。线粒体tRNA突变导致的线粒体功能缺陷可能参与了高血压的发生发展。因此，本研究通过对213例原发性高血压患者和210例正常对照样本进行线粒体全基因组关联分析，保守性分析和二级结构改变分析等，筛选出可能与原发性高血压相关的线粒体DNA变异，结果如下: tRNATrp T5553C(U-A↓)， tRNAAla T5628C(U-A↓),tRNAAsp G7521A(A-U↑),tRNAGlu A14696G(G-C↑)和tRNAThr A15951G(A-U↓)等。通过进一步完善家系资料，具有明显母系遗传特点的家系建立永生化淋巴细胞株，为下一步开展线粒体功能验证奠定基础。
第二部分:线粒体单体型与原发性高血压表型表达的相关性分析研究
原发性高血压是由遗传和环境等多因素相互作用引起的。线粒体在人体与环境相互适应中发挥着重要的作用，而且在一些研究中发现原发性高血压具有母系遗传规律，提示线粒体基因可能是原发性高血压发病的分子基础之一。除了线粒体疾病相关的突变研究以外，线粒体单体型在线粒体相关的疾病中发挥的作用越来越受到重视，然而原发性高血压相关的线粒体单体型方面的研究仍很缺乏。因此，本研究以213例原发性高血压患者和210例正常对照为研究对象，结合已经发表的1849例中国人群线粒体单体型分型的结果，把423例样本的单体型分为:A，B4，B5，C，D4，D5，F，G，M*，M7，M8，M9，N9，R9，Y和Z来调查线粒体单体型在原发性高血压表型表达中的作用。结果显示:线粒体单体型M8a和N9在原发性高血压组和正常对照组中具有明显差异，p＜0.05，具有统计学意义。Binary logistic回归分析M8a和N9 p＜0.05，分别为p=0.0009和0.019，OR=4.018和3.367，95％可信区间分别为1.411-11.444和1.219-9.301，OR值都大于1，表明M8a和N9可能是原发性高血压发病的重要的危险因子。