高密度脂蛋白胆固醇水平QTL6

SCARB1编码具有大疏水通道的完整膜受体，疏水通道形成用于细胞吸收亲脂分子的管道。SCARB1介导胆固醇和各种脂质的摄取，包括磷脂，甘油三酸酯水解产物，亲脂性维生素A和D和类胡萝卜素（Toomey等人的综述，2017年）。

细胞遗传学位置：12q24.31
基因座标（GRCh38）：12：124,776,855-124,863,863

▼ 克隆和表达
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使用简并PCR，Calvo和Vega（1993）分离了与CD36血小板反应蛋白/胶原蛋白受体（173510）和溶酶体整合膜蛋白II（LIMPII; 602257）密切相关的新序列。该新基因被称为“ CD36和LIMPII类似物-1”的CLA1。Calvo和Vega（1993）从人胎盘cDNA文库中分离了2个选择性剪​​接的CLA1 cDNA，可预测409和509个氨基酸的蛋白质。卡尔沃和维加（1993）指出全长CLA1序列预测糖蛋白具有2个跨膜结构域，2个短细胞质尾和一个大的细胞外环。他们使用免疫荧光法显示该蛋白存在于质膜上。Northern印迹分析揭示了几种细胞系中的2.9kb mRNA。

通过免疫组织化学分析，Santander等（2013）发现Srb1在小鼠发育的早期在卵黄囊和胎盘中表达。Srb1在妊娠后期在胚胎本身中表达。

▼ 测绘
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Calvo等人（1995）使用PCR技术对人-仓鼠杂种进行了分析，将CD36L1基因定位于人类12号染色体。这些基因分别定位于染色体7、12和4。曹等（1997年）通过FISH将SCARB1基因定位到12q24.2-qter。Fox等人发现，通过将12号染色体的颈内动脉内膜内侧厚度的QTL对应到12pter的161 cM位点，我们发现（2004） SCARB1是非常接近的。

▼ 基因功能
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高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）是胆固醇转运颗粒，其血浆浓度与动脉粥样硬化风险直接相关（对于LDL），而与血浆胆固醇浓度成反比（对于HDL）。LDL代谢涉及细胞的吸收以及特征明确的受体（LDLR; 606945）对整个颗粒的降解。相比之下，HDL选择性地将其胆固醇而非蛋白质递送至细胞。Acton等（1996）研究表明，参与胆固醇选择性递送的小鼠HDL受体是B类清除剂受体，被称为SR-BI。该受体以高亲和力结合HDL，主要在肝脏和非胎盘类固醇生成组织中表达，并通过不同于经典LDL受体途径的机制介导选择性胆固醇的吸收。作者将该受体活性与其他HDL结合蛋白（例如142695）的活性区别开来。与LDL系统类似，HDL代谢研究中的关键缺失要素是定义明确的HDL受体，它可以为系统提供分子和细胞的处理。B类I型清除剂受体是第一个分子表征良好的HDL受体。

B类鼠清除剂受体I（SRBI）对高密度脂蛋白（HDL）具有亲和力，并介导胆固醇酯的选择性摄取。Murao等（1997）指出，SRBI与人类CLA1的较长形式（509个氨基酸）共享81％的序列同一性。通过Northern印迹分析，Murao等人（1997）证明了2.9-kb CLA1信息在人类肾上腺以及肝脏和睾丸中表达最强。Murao等（1997年）建议CLA1像SRBI，可能在HDL的代谢中起作用。但是，CLA1也可以在单核细胞中表达，并且像SRBI一样，可以识别出低密度脂蛋白以及天然LDL和阴离子磷脂的修饰形式。Murao等（1997）发现CLA1选择性结合凋亡的胸腺细胞。Murao等（1997）建议CLA1可能有2种不同的作用，既起肝脏和类固醇生成组织中HDL摄取的介体作用，又在白细胞中起替代作用。

Murao等（1997年）和曹等（1997年）证明SRBI在人类中高水平表达，正是那些先前已显示出在体内选择性地吸收HDL胆固醇的组织中。SRBI在鼠胚胎发生过程中的时空表达与SRBI在将胆固醇传递给发育中的胎儿中的作用一致。SRBI在HDL胆固醇代谢中的作用的其他相关证据来自对激素SRBI表达影响的研究，该激素诱导或抑制类固醇激素合成。为了解决SRBI在HDL胆固醇稳态中的作用，生成了带有SRBI启动子突变的小鼠，该突变导致纯合突变小鼠中受体的表达降低（Varban等，1998）。受体的肝表达降低了53％，血浆总胆固醇水平相应增加了50％至70％，这几乎完全归因于血浆HDL升高。除了增加的HDL胆固醇酯，HDL磷脂和apoA1（107680）水平升高，并且突变小鼠中HDL粒径增加。在蛋白质和脂质成分中均使用带有HDL的不可降解放射性标记的代谢研究表明，肝脏SRBI表达减少一半，与肝脏对胆固醇酯的选择性摄取减少47％有关，选择性对肝脏的选择性减少53％从血浆中去除HDL胆固醇酯。综上所述，这些发现强烈支持肝SRBI表达在调节血浆HDL水平方面的关键作用，并表明SRBI是介导肝脏选择性胆固醇酯摄取的主要分子。血浆HDL水平与动脉粥样硬化之间的负相关关系进一步表明，SRBI可能影响冠状动脉疾病的发展。看到Krieger（1998）比较了HDL和LDL受体系统。

池本等（2000年）通过使用亲和色谱技术从大鼠肝膜提取物中鉴定出SRBI相关蛋白。该蛋白包含4个PDZ域（有关PDZ的讨论，请参见603199），并通过使用其N端第一个PDZ域与大鼠SRBI的C末端结合；参见603831。

Scarselli等（2002年）确定SCARB1是丙型肝炎病毒糖蛋白E2的受体。发现SCARB1和E2之间的结合不依赖于病毒分离物的基因型。

Philips等人在果蝇巨噬细胞样细胞中使用全基因组RNA干扰筛选（2005年）确定了一般吞噬作用所需的因素，以及分枝杆菌感染特别需要的因素。一个特定因素Peste（Pes）是摄取分枝杆菌（而非大肠杆菌或金黄色葡萄球菌）所需的CD36家族成员。此外，哺乳动物的B类清除剂受体（SRs）赋予细菌向非吞噬细胞的摄取，而SR-BI和SR-BII（602257）独特地介导了M. fortuitum的摄取，这表明B类SR在模式识别和识别中的保守作用。先天免疫。

Vishnyakova等（2006年）发现用CLA1及其剪接变体CLA2转染胚胎肾和HeLa细胞系可增强革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的摄取。脂多糖和脂蛋白酸与大肠杆菌K12竞争CLA1和CLA2结合。透射电子显微镜和共聚焦显微镜分析揭示了细菌在过表达CLA1 / CLA2的细胞中的胞质积累。在存在抗生素的情况下，大肠杆菌K12存活并在细胞内复制，但是合成的两亲性螺旋肽阻止了大肠杆菌K12的入侵。来自缺乏Cla1 / Cla2的小鼠的腹膜巨噬细胞显示细菌摄取减少，以及细菌胞质入侵，泛素化和蛋白酶体动员减少，而细菌溶酶体蓄积不受影响。Vishnyakova等（2006）提出，这些CLA1 / CLA2介导的细胞内事件可能促进感染某些细胞内病原体，例如丙型肝炎病毒，和/或代表病原体识别，泛素化和降解的机制。

微小RNA（miRNA）是小的非编码RNA，通常通过与靶标mRNA的3个引物UTR中的互补序列结合并抑制翻译或指导mRNA降解来下调基因表达。Wang等（2013）发现microRNA MIR185（615576），MIR96（611606）和MIR223（300694）下调SRBI在人肝细胞系中的表达。SRBI的3引物UTR包含孤立的MIR96，MIR185和MIR223结合位点，并且3个miRNA在抑制包含SRBI的3引物UTR的报告基因表达中表现出累加作用。MIR185和MIR96模拟物（而不是MIR223模拟物）的转染可显着降低佛波酯刺激的人类THP-1巨噬细胞样细胞中SRBI mRNA水平，并抑制HDLC摄取。在高脂饮食的apoE（107741）基因敲除小鼠中，肝Srbi升高与Mir96和Mir185含量降低同时发生（啮齿类动物Srbi的3头UTR没有Mir223目标位点）。Wang等（2013年）得出的结论是，这些miRNA通过抑制SRBI的表达来调节胆固醇的摄取。

黄等（2019）在小鼠中显示，内皮细胞中的Srb1介导LDL向动脉的传递及其通过动脉壁巨噬细胞的积累，从而促进动脉粥样硬化。LDL粒子在体内与Srb1共同定位在内皮细胞胞内囊泡中，LDL跨内皮单层的胞吞作用需要其直接与Srb1结合以及鸟嘌呤核苷酸交换因子Dock4（607679）通过8个氨基酸的胞质域募集的Srb1。Dock4通过将LDL与Srb1的结合与Rac1的激活偶联来促进Srb1的内部化和LDL的转移（602048）。与正常动脉相比，在病变形成前小鼠主动脉的动脉粥样硬化倾向区域和人动脉粥样硬化动脉中，Srb1和Dock4的表达增加。黄等（2019）得出结论，他们的发现挑战了长期以来一直存在的观念，即动脉粥样硬化涉及低密度脂蛋白通过受损的内皮屏障的被动运动，并建议抑制内皮素向血管壁输送低密度脂蛋白的干预措施可能代表了对抗心血管疾病的一种新型治疗方法疾病。

▼ 生化特征
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晶体结构

Neculai等（2013）确定了LIMP2（602257）的晶体结构，并通过同源建模推论了SRBI和CD36（173510）的结构。LIMP2显示出一个螺旋束，其中β-葡萄糖脑苷脂酶（GBA; 606463）结合，并且配体最有可能与SRBI和CD36结合。值得注意的是，晶体结构还显示存在横穿分子整个长度的大空腔。SRBI的诱变表明该腔体是一个通道，胆固醇（酯）通过通道从结合的脂蛋白传递到质膜的外部小叶。Neculai等（2013年） 提供的证据支持了一种模型，通过该模型可将附着于受体表面的配体的脂质成分通过通道移交给膜，这说明了SRBI和CD36的选择性脂质转移特性。

▼ 分子遗传学
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Tai等（77）对家族性高胆固醇血症杂合（143890）（2003年）研究了血浆脂质浓度与SRBI基因的3种常见多态性的相关性，SRBI基因是参与动脉粥样硬化病理生理的候选基因。两种多态性，一种在外显子1中，一种在外显子8中，与空腹甘油三酯血浆浓度的变化有关。另外，外显子8的多态性与脂蛋白水平的变化有关。与动物研究一致，数据表明SRBI在人体内载有载脂蛋白B（APOB; 107730）的脂蛋白的代谢中具有作用。Tai等（2003年）提示该途径可能构成LDL受体介导的这些脂蛋白分解代谢途径的备用机制，并且在含有高水平载脂蛋白B脂蛋白的受试者（如家族性高胆固醇血症患者中发生的受试者）中可能特别相关。

HDL胆固醇降低和甘油三酸酯水平升高是动脉粥样硬化的众所周知的危险因素。McCarthy等（2003年）检查了371例白人冠心病患者的HDL受体基因SCARB1的多态性，以确定它们与血浆脂质的关系。他们发现女性的基因型组合之间存在关联，而男性则没有。McCarthy等（2003年）得出结论，SCARB1的遗传变异可能是女性异常脂蛋白异常的重要决定因素，并赋予冠状动脉疾病特别的易感性。他们提到了赫灵顿等人的发现（2002年）高密度脂蛋白胆固醇对激素替代疗法的不同反应取决于雌激素受体基因的遗传变异（133430.0004），并表明SCARB1变异也可能调节激素替代疗法对女性血浆脂质水平的影响。

Acton等（1999）报道了3种常见的与血浆脂质和体重指数相关的多态性。Osgood等（2003）假设糖尿病状态可能与这些多态性相互作用确定血浆脂质浓度和粒径。他们在Framingham研究中对2,463名非糖尿病（49％男性）和187名糖尿病（64％男性）参与者进行了评估。经过多变量调整后，他们发现外显子8多态性与高密度脂蛋白胆固醇浓度和粒径之间存在一致的关联。交互作用对外显子8和内含子5多态性影响不显着。但是，Osgood等（2003）发现SCARB1外显子1基因型与2型糖尿病之间具有统计学意义的相互作用（125853），表明等位基因较少的糖尿病患者血脂水平较低。作者得出的结论是，SCARB1基因变异调节脂质谱，特别是在2型糖尿病中，导致这些受试者的代谢异常。

Perez-Martinez等（2005年）研究了SCARB1基因第1外显子的G-to-A多态性是否改变了胰岛素对饮食脂肪的敏感性。他们研究了59名健康志愿者。与G / G受试者相比，单不饱和脂肪酸（MUFA）饮食后的稳态血浆葡萄糖在G / A中较低。在所有饮食期间，携带较少等位基因的受试者的血浆非酯化游离脂肪酸值较低。作者得出的结论是，与富含GFA的个体相比，富含MUFA饮食的G / A基因型携带者的胰岛素敏感性显着提高。A等位基因没有纯合子。

Teslovich等（2010）对超过100,000的欧洲血统个体进行了血脂全基因组关联研究，并报告了95个显着相关的基因座（P =小于5 x 10（-8）），其中59个基因组显示血脂与全基因组显着关联。第一次。新近报道的关联包括已知脂质调节剂附近的SNP（例如CYP7A1、118455，NPC1L1、608010和SCARB1）以及以前未参与脂蛋白代谢的多个基因座。95个基因座不仅促进了脂质性状的正常变异，而且还促进了极端的脂质表型，并且对3个非欧洲人群（东亚人，南亚人和非裔美国人）的脂质性状产生了影响。

Vergeer等（2011年）在SCARB1基因中发现了一个错义突变P297S（601040.0001），与HDL胆固醇水平升高有关（见HDLCQ6，610762），但在脂质谱参数，动脉粥样硬化或颈动脉内膜中层厚度方面没有其他差异。但是，P297S变异体的载体显示血小板聚集减少，单核巨噬细胞胆固醇流出减少。携带者的肾上腺类固醇生成也减少。Khovidhunkit（2011）评论说Vergeer等人的研究（2011年）没有区分P297S突变携带者的肾上腺功能减退是原发性还是继发性，建议测量促肾上腺皮质激素水平来区分。Vergeer等（2011年）回答说，15种P297S携带者和15种非携带者之间的促肾上腺皮质激素水平没有差异，表明没有垂体缺陷。Vergeer等（2011年）提出，SCARB1胆固醇转运蛋白中的P297S突变会直接损害肾上腺作为类固醇生成底物的胆固醇摄取，从而导致人类携带者肾上腺功能的主要缺陷。

Brunham等（2011年）对120例高加索者的血浆SCARB1基因进行了测序，其血浆高密度脂蛋白胆固醇水平在第90个百分点或以上（根据年龄和性别进行了调整），在80名高加索人的HDLC低于第10个百分点，且没有其他脂质异常。在2个高HDLC的先证者中，他们鉴定出2个错义突变（601040.0002和601040.0003），每个家庭中的HDL胆固醇水平均存在这种突变，并且在80个低HDLC水平的个体或dbSNP或1000个基因组计划数据库中均未发现。

在对HDLC水平升高的个体的研究中，Zanoni等人（2016）发现SCARB1基因的错义突变（P376L; 601040.0004）与血浆HDLC水平升高有关，但也与冠心病风险增加有关。对P376L变体的功能分析表明，该突变体使SRBI的功能几乎完全丧失，损害了SRBI的翻译后加工并废除了选择性的HDL胆固醇摄取。Zanoni等（2016年）指出，他们的结果支持以下观点：HDLC的稳态浓度对CHD并非因果保护，并且HDL功能和胆固醇通量可能比绝对水平更为重要。

▼ 动物模型
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Miettinen等（2001）生成了Scarb1基因敲除小鼠，观察到没有雌性的HDLs异常，排卵的卵母细胞功能异常，并且不育。通过失活Apoa1基因或施用降低胆固醇的药物普罗布考来改变异常HDL的结构和/或数量时，恢复了生育能力。Miettinen等（2001）提出脂蛋白代谢异常会导致小鼠不育，并可能导致某些形式的人类女性不育。

Widjaja-Adhi等（2015）在缺乏Bco2（611740），Scarb1，Isx（612019）和/或Bco1（605748）的单一和复合突变小鼠中表征了玉米黄质的摄取和代谢。他们发现膜蛋白Scarb1是肠道叶黄素摄取所必需的。转录因子Isx通过与启动子中的核心DNA元件结合来下调Scarb1和Bco1的表达。Bco1是肝脏和眼睛中叶黄素吸收所必需的。研究确定Bco1和Bco2分别是β-胡萝卜素和玉米黄质的主要代谢酶，并显示Bco1依赖性类维生素A信号在负反馈回路中诱导Isx表达。

桑坦德（Santander）等（2013年）结果发现，通过杂合杂交获得的断奶Srb1-/-小鼠比例低于预测的孟德尔比例，失去的Srb1-/-雌性小鼠比Srb1-/-雄性小鼠多。高比例的Srb1-/-胚胎在神经管闭合和自发性方面表现出缺陷，对雌性有偏见。具有神经管闭合缺陷的胚胎还表现出异常的舌头形态发生和与眼球结构紊乱相关的眼睑闭合缺陷。非脑性Srb1-/-胚胎在脑或其他器官中未显示可检测到的发育异常。所有Srb1-/-胚胎均显示胆固醇含量适度降低。存活的Srb1-/-动物表现出宫内生长受限，并且出生时明显小于野生型。桑坦德（Santander）等（2013年）得出结论，神经管闭合和胎儿生长需要胆固醇和/或其他脂质分子的胎胎转移。

鸟类的羽毛，皮肤和喙的黄色，橙色和红色通常是通过类胡萝卜素色素沉积而产生的，这些色素是从饮食类胡萝卜素中代谢而来的。Toomey等（2017）发现“白色隐性”金丝雀的羽毛，皮肤和其他组织中的类胡萝卜素含量很少或非常低。选择性扫描作图，连锁分析和测序确定了白色隐性金丝雀在Scarb1基因的外显子4的剪接供体位点的纯合T到G转换。几个品种中的黄色和红色个体是纯合的野生型或杂合的。白色隐性金丝雀缺乏野生型Scarb1 mRNA，但表达了3种不同的剪接亚型。最常见的转录本跳过第4外显子，该外显子在高度保守的配体结合域中编码68个残基。与对照相比，DF1禽成纤维细胞中野生型Scarb1的表达增加了类胡萝卜素的细胞摄取，而突变Scarb1则显着降低了类胡萝卜素的摄取。Toomey等（2017）得出结论，隐性白色金丝雀在类胡萝卜素转运方面表达无功能的Scarb1转录本。

▼ 等位基因变异体（4个示例）：
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.0001高密度脂蛋白胆固醇水平定量性状位点6
SCARB1，PRO297SER
Vergeer等人在162名HDL胆固醇水平高于95％的白人白人参与者中（见HDLCQ6，610762）（2011年）确定了一个个体，该个体在SCARB1基因的889位核苷酸上进行了C到T转换，导致在297位密码子（P297S）上脯氨酸到丝氨酸的置换。在150个降血脂正常对照组中未发现此突变。此位置的脯氨酸在所有物种中高度保守。Vergeer等（2011年）调查了先证者家庭的另外18位携带者成员，并将它们与根据BMI，性别和年龄相匹配的36位家庭非携带者对照进行了比较。携带者的HDL胆固醇水平显着增加（非携带者为70.4 mg /分升，非携带者为53.4 mg /分升； p小于0.001），但其他血浆脂质水平无显着差异。Vergeer等（2011）发现携带者和非携带者之间心血管疾病的患病率没有差异，颈动脉内膜中层厚度也没有差异。在承运人中，Vergeer等人（2011年）与非携带者相比，他们发现对不同激动剂的血小板聚集减少，以及肾上腺类固醇生成减少。表达突变型SRB1蛋白的原代鼠肝细胞从HDL吸收胆固醇的能力比表达野生型SRB1的肝细胞的胆固醇吸收降低了56％（p小于0.001）。

.0002高密度脂蛋白胆固醇水平定量性状位点6
SCARB1，THR175ALA
在对年龄和性别进行调整后，HDL胆固醇（HDLC）水平高于95％的50岁高加索人（HDLCQ6; 610762），Brunham等人（2011年）鉴定出SCARB1基因中776A-G过渡的杂合性，导致在大细胞外环中高度保守的残基处出现thr175-ala（T175A）取代。该突变存在于先证者的两个儿子中，后者的HDLC水平也高于第95个百分点，而先证人的兄弟中，其HDLC水平在第71个百分点，但他也患有高血压并且正在服用可能影响该表型的药物。在HDLC低于95％的其他家庭成员，HDLC低于10％的80个无关的白种人个体中，或在dbSNP或1000 Genomes Project数据库中未发现该突变。

.0003高密度脂蛋白胆固醇水平定量性状位点6
SCARB1，SER112PHE
经年龄和性别调整后，HDL胆固醇水平高于95％的51岁高加索人（HDLCQ6; 610762），Brunham等人（2011年）鉴定出SCARB1基因中588C-T过渡的杂合性，导致在大细胞外环中高度保守的残基处发生ser112-phe（S112F）取代。在HDLC低于10个百分位数的80位无关的白种人个体中，或在dbSNP或1000个Genomes Project数据库中未发现该突变。但是，先证者的76岁母亲（也是S112F的杂合子）的HDLC水平在第15个百分位，患有55岁的早发性脑血管疾病以及后来的冠状动脉疾病。对已知与低HDLC水平相关的3个基因的分析表明，他的母亲还在ABCA1基因（V2091I）中携带了一个杂合的错义突变，这表明相对于HDLC，ABCA1突变可能是SCARB1突变的显性基因。

.0004高密度脂蛋白胆固醇水平定量性状位点6
SCARB1，PRO376LEU（rs74830677）
在328个人中，HDLC的水平很高（HDLCQ6; 610762），Zanoni等人（2016）确定了c.1127C-T的1个纯合子和4个杂合子（rs74830677）在SCARB1基因中的转化，导致pro376到leu（P376L）取代。在HDLC水平较低的398个人中，未发现P376L变异的携带者。对另一个队列的分析表明，在具有高HDLC的524个个体中有11个P376L杂合子，而在具有低HDLC的758个个体中有3个杂合子。结合结果表明，在具有高HDLC的个体中P376L变异显着过高（p = 0.000127）。P376L变体也以大约0.0003的次要等位基因频率存在于全球脂质遗传学联盟数据库中，并且与较高的HDLC水平显着相关（p = 1.4 x 10（-15）），而与LDLC或甘油三酸酯则不相关。从纯合子和非载体对照的多能干细胞产生的肝样细胞中的功能分析显示，与对照相比，突变细胞从HDL选择性摄取胆固醇的能力大大降低。在转染的COS-7细胞中观察到相似的结果。与野生型相比，Scarb1基因敲除小鼠中肝型SCARB1或P376L突变体的肝过表达显示HDL胆固醇酯的清除速度要慢得多。纯合子是一名67岁的女性，尽管其HDLC水平为152 mg / dL，但两个颈动脉的颈动脉内膜中层厚度（cIMT）以及可检测的斑块均增加。杂合子中cIMT的测量与对照无显着差异，但由于样本量小，统计能力有限。但是，分析49Zanoni等（2016年）得出结论，SCARB1 P376L功能丧失型变异的携带者既显着增加了HDLC水平，又显着增加了CHD风险。