載脂蛋白E基因多態(tài)性與動(dòng)脈粥樣硬化、癡呆的關(guān)系

1、    載脂蛋白E基因多態(tài)性與動(dòng)脈粥樣硬化、癡呆的關(guān)系        載脂蛋白E(ApoE)不僅參與脂類代謝， 而且與腦內(nèi)有多種生理和病理功能有關(guān)， ApoE基因多態(tài)性與動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)系密切， 從而引起心腦血管疾病。 同時(shí)ApoE基因多態(tài)性與癡呆的發(fā)生有關(guān)， 本文僅對ApoE基因多態(tài)性與動(dòng)脈粥樣硬化及癡呆關(guān)系綜述如下。一、 ApoE的生物學(xué)特點(diǎn)ApoE是分子量為3400的蛋白質(zhì)。 用等電聚焦電泳技術(shù)將血漿中的apoE分離出三種主要的apoE異構(gòu)體： apoE2， apoE3，

2、 apoE4。 它們分別由等位基因apoE2， apoE3， apoE4編碼， 一級結(jié)構(gòu)不同點(diǎn)在氨基酸序列的112位和158殘基上。 apoE2兩位點(diǎn)均為半胱氨酸； apoE3在112位為半胱氨酸， 158位是精氨酸； apoE兩位點(diǎn)均為精氨酸。 此三個(gè)等位基因同位于一個(gè)基因位點(diǎn)， 產(chǎn)生六種遺傳表型。 在中國人群中 apoE2， apoE3， apoE頻率分別為5.3%， 88.4%和6.3%。 E3/E3型在人群中分布最高為78.8%。 ApoE通過與LDL受體和LDL受體相關(guān)蛋白結(jié)合， 參與組織和細(xì)胞間重新分配脂類。 同時(shí)ApoE參與了神經(jīng)系統(tǒng)正常發(fā)育過程和損傷后再生時(shí)的脂質(zhì)活動(dòng)以及脂質(zhì)的

3、再分布。 由于三種異構(gòu)型之間的差別， 它們的功能代謝也有區(qū)別。 E3、 E4的磷脂復(fù)合物易于與人成纖維細(xì)胞的LDL受體結(jié)合， E4在體內(nèi)的代謝速率是E3的2倍， 受體結(jié)合活性也高于E3。 二、 apoE與動(dòng)脈粥樣硬化由于apoE與脂質(zhì)代謝的密切關(guān)系， 人們首先對心肌梗塞病人的apoE4基因頻率進(jìn)行流行病學(xué)的調(diào)查， apoE4基因頻率明顯高于對照， 而且apoE4表型者男性首發(fā)年齡比其它表型者提前45歲。 Bochxmear等1在澳大利亞對一些無主要危險(xiǎn)因素存在的中青年心肌梗塞存活者進(jìn)行了apoE基因多態(tài)型分析。 也發(fā)現(xiàn)apoE4頻率比對照組高60%。 同時(shí)其中的apoE3純合子型得冠心病機(jī)率比

4、正常對照增加16倍。 Eichner等2對冠心病死者進(jìn)行尸檢， 發(fā)現(xiàn)青年早發(fā)動(dòng)脈粥樣者中， apoE4/E3型胸主動(dòng)脈粥樣硬化程度最高， apoE3/E3型居中， apoE3/E2最低。 人群流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)apoE4基因頻率攜帶者， 膽固醇濃度平均水平較E3攜帶者高出15mg30mg/dl。 所以人們認(rèn)為apoE4與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)， 并解釋為由于apoE4非共價(jià)地與apoA-結(jié)合， 所以apoE4容易從HDL上轉(zhuǎn)移到甘油三脂豐富蛋白上， 從而加快了肝臟對apoE受體結(jié)合脂蛋白的攝取， 使肝細(xì)胞表面LDL受體下調(diào)。 致使血清LDL水平升高， 血清總膽固醇水平升高。 膽固醇水平的升高會(huì)直接影響

5、到動(dòng)脈粥樣硬化的形成。Pedro-Botet3Couder4的研究發(fā)現(xiàn)ApoE基因多態(tài)型與缺血性腦血管疾病有關(guān)。 前者發(fā)現(xiàn)ApoE4基因頻率的增高， 血清脂蛋白的改變在腦梗塞病人中出現(xiàn)， 近來有學(xué)者通過檢測中青年動(dòng)脈粥樣硬化性腦梗塞患者和ApoE基因型， 并與同齡健康對照相比較， 發(fā)現(xiàn)患者apoE基因型34頻率30.2%， 明顯高于對照組(P<0.05)。 認(rèn)為等位基因4可能是中青年動(dòng)脈粥樣硬化性腦梗塞的一種遺傳易感因子。 但是由于病人的選擇不同， Couder等人在對69名男性腦卒中病人對68名正常對照組的研究得出的結(jié)果卻不盡相同。 他們發(fā)現(xiàn)在對照組中3/3型多(85%比患者72.5%

6、P<0.05)。 而病人中3/2型比對照多(10.1%對1.4%P<0.05)。 兩者不同之處在于前者所選病人是排除心臟病、 血管炎、 糖尿病和其它內(nèi)分泌疾病， 肝臟病、 腎病才參與研究， 而Couder等人卻進(jìn)行的是多因素影響的研究， 而且其被研究的平均年齡也較前者大， 為72±11歲。 而這里ApoE2在病人組中的升高有兩種解釋， 其一是對照組人數(shù)較小， 其二是就象純合型2/2引起動(dòng)脈瘤那樣， apoE2對血管起一個(gè)潛在的間接的危險(xiǎn)因子的作用。 那么apoE4是如何引起動(dòng)脈粥樣硬化的呢? 是否是僅僅通過提高LDL膽固醇水平實(shí)現(xiàn)的呢? Eicher等2在apoE多態(tài)性與

7、冠心病的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)， apoE4頻率的升高與冠心病的關(guān)系在排除了膽固醇水平升高的干擾之后， 相關(guān)性仍然很明顯， 他們解釋有三種原因。 第一、 apoE4攜帶者其LDL膽固醇升高比apoE3型出現(xiàn)早， 所以其高膽固醇血癥持續(xù)時(shí)間比apoE3/E3者長。 第二， apoE4除了影響LDL膽固醇水平外， apoE多態(tài)性還可以影響另外一些脂蛋白的代謝， 從而影響動(dòng)脈粥樣硬化。 第三、 食后， 不同的apoE基因多態(tài)性可以影響乳糜微粒和剩余殘?bào)w的清除， 從而影響動(dòng)脈粥樣硬化。 三、 apoE基因多態(tài)性與癡呆1.血管性癡呆(VD)Noguchi等5報(bào)道了VD病人apoE4基因頻率高于正常對照組， Fris

8、oni等67新近的報(bào)道也與上述觀點(diǎn)相同， 他們得出的動(dòng)脈粥樣硬化與癡呆關(guān)系密切， (比率為1.31.9)。 其中Alzheimer病(AD)的比率為(1.31.8)， VD的比率比為(1.93.2)。 apoE4及動(dòng)脈粥樣硬化與癡呆關(guān)系中比率比更為明顯， 總癡呆的比率為4.5(P<0.001)， AD為3.9(P=0.002)， VD為19.8(P<0.001)可以看出VD與apoE4、 動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系密切。 對于VD與apoE4的關(guān)系， 有學(xué)者(89)持不同看法， Mikael等9對44個(gè)AD、 11個(gè)VD病人以及29例對照研究沒有發(fā)現(xiàn)VD病人apoE4基因頻率比對照組高，

9、他們認(rèn)為之所以會(huì)出現(xiàn)VD病人與apoE4基因頻率相關(guān)的原因， 其一就是各個(gè)報(bào)道所選擇的病人有區(qū)別。 其二就是用NINDS-AZREN標(biāo)準(zhǔn)在臨床上無法區(qū)分VD病人與混合性癡呆病人。 已知AD與apoE4相關(guān)， 如被診斷為VD， 而其實(shí)是AD伴有中風(fēng)或混合性癡呆者， 則其結(jié)果必然會(huì)認(rèn)為VD與apoE4頻率升高有關(guān)。 因在尸檢中的確證實(shí)一些被診斷為VD者其實(shí)是AD病人10。 另外， 研究所選擇的VD病人數(shù)目小， 得出的結(jié)論也就不能使人信服， 所以還無法得出apoE4與VD之間的聯(lián)系。 Bergern等11對72對雙胞胎進(jìn)行調(diào)查， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)78%(7/9)的同卵雙胞胎者同得AD， 39%(9/23)的

10、異卵雙胞胎者同得AD。 17%(1/6)的同卵雙胞胎者同得VD， 25%的異卵雙胞胎同得VD。 他們得出AD受遺傳因素影響為主。 而VD卻主要受到環(huán)境的影響。 Katzman.R等12對538個(gè)上海老年人進(jìn)行了關(guān)于癡呆與apoE4關(guān)系的調(diào)查， 結(jié)果表明AD與其它資料一致為25.4%， 高于對照， VD者apoE4頻率也較高為(22.2%)， 但他們認(rèn)為VD組， apoE4頻率的增加是由于其中三個(gè)被診斷為VD的apoE4純合子者的腦梗死可能是淀粉樣血管變性的結(jié)果。 綜上所述， apoE4與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系已得到公認(rèn)， 而腦動(dòng)脈粥樣硬化是腦缺血性疾病的主要原因， 但VD與apoE4的關(guān)系還沒得到

11、證實(shí)， 雖然有許多臨床方面的報(bào)道說apoE4與VD關(guān)系密切， 但尸體解剖卻沒得到證實(shí)。 與AD相比較VD與環(huán)境因素關(guān)系更加密切， 在正確區(qū)分VD和混合性癡呆患者之前， ApoE4與VD關(guān)系很難確定。 2.ApoE基因多態(tài)性與ADAD中對公眾健康有直接影響的遺傳因素是人們用年齡配對比較發(fā)現(xiàn)遲發(fā)性AD病人ApoE4等位基因出現(xiàn)頻率增加13。 這一結(jié)果在白種人、 日本人及中國人AD流行病學(xué)調(diào)查中得到證實(shí)1417， 只有尼日利亞后裔及非洲美國人的資料與上述不一致1719。 ApoE基因型是AD易感性中最普遍的單個(gè)遺傳決定因子， ApoE4基因及其劑量與患AD的危險(xiǎn)性呈現(xiàn)正相關(guān)， 若無4等位基因個(gè)體發(fā)生

12、AD的危險(xiǎn)為20%， 具有一個(gè)或兩個(gè)4拷貝個(gè)體發(fā)生AD的危險(xiǎn)性分別上升40%和91%， 同時(shí)發(fā)病年齡則由84歲提前到75歲和65歲20。 目前的問題是ApoE是如何引起AD的。 ApoE不能通過血腦屏障， 腦內(nèi)ApoE由星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生， 在腦內(nèi)ApoE與細(xì)胞膜重塑以及神經(jīng)損傷后再生是膽固醇和磷脂的活動(dòng)及再分布有關(guān)， 所以AD與ApoE的關(guān)系既與血管內(nèi)的血漿中ApoE有關(guān)， 又與顱內(nèi)的ApoE有關(guān)， 其關(guān)系簡述如下： 血管內(nèi)的apoE4可以通過引起動(dòng)脈粥樣硬化或ApoE4與動(dòng)脈粥樣硬化相互促進(jìn)而引起AD發(fā)生15。 腦內(nèi)由星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的ApoE在腦中含量豐富， 腦內(nèi)ApoE可能影響AD形成的

13、機(jī)制有以下幾點(diǎn)： 第一、 通過介導(dǎo)膽固醇的攝取， 影響生長錐的細(xì)胞膜的生物合成， 星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)ApoE mRNA表達(dá)與早期反應(yīng)性突觸神經(jīng)末梢再生相一致， 內(nèi)嗅皮質(zhì)損傷后6天， 星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)ApoE mRNA水平表達(dá)達(dá)高峰。 體外培養(yǎng)表明ApoE3對神經(jīng)元突起的生長有促進(jìn)軸突生長的作用， 而ApoE4卻是抑制作用21。 第二、 ApoE存在于老年斑及神經(jīng)原纖維纏結(jié)中， 從而認(rèn)為ApoE與老年斑、 神經(jīng)原纖維纏結(jié)(NFT)有關(guān)。 而且發(fā)現(xiàn)ApoE可與老年斑中的-淀粉蛋白(A)的脂蛋白區(qū)結(jié)合， ApoE4可與A在幾分鐘內(nèi)發(fā)生結(jié)合， ApoE3則需要數(shù)小時(shí)， ApoE4以增強(qiáng)A的神經(jīng)毒性， Mas

14、liah等22證實(shí)脂質(zhì)對于微粒的形成， 微管的多聚體化和細(xì)胞骨架的組織等都是必需的。 ApoE對NFT的影響正是通過膽固醇的轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)現(xiàn)的。 但其步驟不清楚， 目前認(rèn)為ApoE在AD發(fā)病中的作用機(jī)制是調(diào)節(jié)Tau蛋白磷酸化過程， Tau蛋白磷酸化減弱了它與微管之間的結(jié)合， 導(dǎo)致細(xì)胞骨等的瓦解和NET的形成。 而ApoE3可以與Tau蛋白微管結(jié)合區(qū)結(jié)合， 形成雙分子復(fù)合體， 減少Tau蛋白的磷酸化或過磷酸化， 從而阻止Tau蛋白裝配成NFT， 起保護(hù)細(xì)胞骨架作用。 而ApoE4基因個(gè)體由于缺乏ApoE3對Tau的保護(hù)而導(dǎo)致AD發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加。 第三、 近來研究23， ApoE4的抗氧化作用比ApoE3差

15、， 但這個(gè)研究是在體外進(jìn)行的， 因而其是否反映體內(nèi)ApoE脂蛋白顆粒的真實(shí)特征， 尚有疑問。 作者單位：許利剛(南京醫(yī)科大學(xué)附屬腦科醫(yī)院210029)李作漢(南京醫(yī)科大學(xué)附屬腦科醫(yī)院210029)參考文獻(xiàn)1，Backxmeer FM,Mamotte CD.he lancet,1992;340879880.3，Pedro-Botet J,Senti M,Nogues X et al.Stoke,1992;2315561562.4，Couder R,Flrence,Mahieuxs,et al.Stroke,1993;24(5)661664.5，Noguchi S,Mirakami Ke,Yama

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