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目的：先天性心脏病是较常见的一种生后缺陷，其发病率大约在6～14‰，我国每年出生先天性心脏病患儿约15万余名，是新生儿非感染性疾病第一死因，严重影响小儿健康，给社会和家庭带来沉重的负担，但其病因和发病机制目前还不十分清楚。目前多数学者认为先天性心脏病是由遗传因素和环境因素相互作用引起的多基因改变的疾病。近年来研究发现某些心脏发育相关基因的正常表达是心脏正常发育及形成的关键。这些基因结构或量的异常均可导致心脏发育异常而致先天性心脏病。心脏发育相关基因在先天性心脏病中的变化以及心脏发育相关基因之间的网络关系是当今该领域的重要科学问题。本课题以中国先天性心脏病患儿为研究对象，探讨心脏发育相关基因NKX2.5、TBX5、GATA4在中国先天性心脏病中的突变及表达变化，从DNA和mRNA水平上揭示这些改变与中国先天性心脏病的相关性，为预防和减少先天性心脏病的发生及制定先天性心脏病防治对策提供科学依据。
方法：第一部分实验：研究组为首都医科大学附属北京儿童医院2004年9月～2005年12月确诊的200例先天性心脏病患儿，以时间、年龄及性别匹配的120例健康儿童为对照组，采集血标本。应用聚合酶链反应结合DNA测序技术，对200例先天性心脏病患儿及120例正常对照者的NKX2.5基因全部外显子及其侧翼进行突变检测并对其SNP进行基因分型，分析单个位点的等位基因和基因型频率是否与先天性心脏病有关。第二部分实验：研究组为首都医科大学附属北京儿童医院2004年9月～2005年12月确诊的30例先天性心脏病患儿，分为房间隔缺损组、室间隔缺损组、法洛氏四联症组各10例，对照组为6例非先天性心脏病人。采用双标准曲线、实时荧光定量PCR法检测心肌组织中的NKX2.5、TBX5和GATA4mRNA的表达水平。
结果：第一部分实验：在心脏发育相关基因NKX2.5基因外显子中，先天性心脏病组及对照组均未发现有任何突变位点，仅找到1个新的单核苷酸多态性(SNPs)；这个SNPs位于第一外显子上游63位碱基，这个新的SNPs的等位基因频率在室间隔缺损组及法洛氏四联症组和对照组之间的分布均有显著性差异(χ2=5.482，df=1，P＜0.05)(χ2=5.896，df=1，P＜0.05)，基因型频率在室间隔缺损组及法洛氏四联症组和对照组之间的分布差异有显著性意义(χ2=6.084，df=2，P＜0.05)(χ2=8.500，df=2，P＜0.05)。第二部分实验：在人心肌组织中均有NKX2.5、TBX5和GATA4mRNA的表达，表达水平存在差异；房间隔缺损组、室间隔缺损组和法洛氏四联症组NKX2.5mRNA表达显著低于对照组(0.155±0.016，0.1843±0.011，0.1311±0.009vs0.417±0.014，P＜0.05)；房间隔缺损组和室间隔缺损组TBXmRNA表达显著高于对照组(0.0145±0.0020，0.0148±0.0030vs0.0071±0.0007，P＜0.05)；房间隔缺损组的GATA4mRNA表达显著高于对照组(0.4437±0.0043vs0.3259±0.0281，P＜0.05)；室间隔缺损组的GATA4mRNA表达显著低于对照组(0.2069±0.0211vs0.3259±0.0281，P＜0.05)。
结论：NKX2.5基因突变与中国先天性心脏病之间可能无相关。NKX2.5基因第一外显子63位上的SNP与中国先天性心脏病有明显的相关性，具有G等位基因的人发生室间隔缺损和法洛式四联症的危险性相对增高。人心肌组织中有心脏发育相关基因NKX2.5、TBX5和GATA4mRNA的表达；心肌组织中NKX2.5mRNA含量降低与房间隔缺损、室间隔缺损、法洛氏四联症相关；TBX5mRNA含量升高与房间隔缺损、室间隔缺损相关；GATA4mRNA含量升高与房间隔缺损相关，降低与室间隔缺损相关，即NKX2.5、TBX5和GATA4mRNA异常表达与心脏畸形具有相关性，可能是先天性心脏病发病的另一种潜在分子机制。