LDLR基因定位于19p13.1-p13.3，长约45Kb，由18个外显子和17个内含子组成。 目前已发现至少有150种不同的基因突变，包括碱基的替代、缺失、插入等，其中以缺失最为多见。各种突变均会导致细胞表面有功能的LDLR数量减少，使得LDL代谢发现障碍，造成血液中LDL含量大幅度升高。
    对于纯合子患者，LDL受体数目通常不能增加。 这样的患者已通过肝脏移植救治，通常还需要同时进行心脏移植，因为早发动脉粥样硬化性心脏病，患者的心脏已严重受损。 这种病的体细胞基因疗法正在积极的研究中，临床实验目前也在进行。
补充:
    近年来已报道了对家族性高胆固醇血症患者进行基因治疗的研究，首先通过手术切除患者10%的肝细胞，经体外培养后，用LDLR cDNA进行转染，3天后再通过插在门静脉中的导管输回肝脏。经过这样的治疗后，患者血清中的胆固醇下降了20%～40%，取得了明显的疗效。
    以上的机理与非FH普通人群的高胆固醇血症和胆固醇调节也有关。 在人类中，受体只在比一般西方人LDL胆固醇低得多的浓度发挥功能。所以在“正常”人LDL胆固醇浓度时，受体是饱和的，并且受体的合成受到抑制。 降低食物中胆固醇和饱和脂肪酸的摄入也许可以略微增加新的LDL受体的合成。
    对非家族性高胆固醇患者用抑制素进行治疗可以降低LDL胆固醇25%～35%。更重要的是，可以减少25%～35%的心脏病的发生。

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