ApoE基因多態(tài)性
ApoE基因位于第19號染色體長臂13區(qū)2帶(19q13.2)上,含有4個外顯子和3個內含子。ApoE由三個等位基因(ε2、ε3、ε4)相互組合形成6種基因型,3種蛋白表型(ApoE2、3和4)。
載脂蛋白E基因 (APOE) 是目前唯一公認的遲發(fā)型阿爾茲海默癥(AD)的風險基因。APOE基因多態(tài)性(rs429358位點及rs7412位點)與遲發(fā)型阿爾茲海默癥(AD,老年癡呆癥)、冠心病、高血脂癥、腦梗塞等疾病有著密切的關系。正常的新陳代謝過程,APOE會產生β-淀粉樣肽來維持神經功能。但在適當條件下,β-淀粉樣肽會形成纖維狀的多肽,而多肽會在神經細胞內沉積并產生毒害作用,導致神經元細胞的死亡,使老年癡呆癥患者出現(xiàn)認知功能減退和記憶功能障礙等癡呆癥狀。當APOE變異時,不能運輸血脂,隨著時間的推移,血漿中血脂逐漸增多,沉積在血管壁,逐漸形成小斑塊,會造成動脈粥硬化,致使血流受阻,相應部位供血障礙,出現(xiàn)功能缺損。如果血流受阻發(fā)生在冠狀動脈,將引起冠心病;發(fā)生在腦血管時易發(fā)生腦梗塞。通過對ApoE基因類型的檢測,可以早期預測老年性癡呆、心腦血管疾病等的發(fā)病概率,做到早期發(fā)現(xiàn),早期干預,最大限度的延長患者生存期。
ApoE的基因型、分布及功能
ApoE包括3種亞型:ApoE2、ApoE3和ApoE4,其中ApoE3最常見占78%,與乳糜微粒(CM)和低密度脂蛋白(LDL)的代謝有關;ApoE2占8%,與高密度脂蛋白(HDL)代謝有關;而ApoE4占14%,則與阿爾茨海默病(AD)有關。3種亞型的基因結構由于堿基序列上的差異,造成ApoE氨基酸順序發(fā)生相應的改變。3個ApoE的等位基因,ε2、ε3和ε4。這3個等位基因可組合成3種純合型(ε2/ε2、ε3/ε3、ε4/ε4,分別占1%、60%和2%)和3種雜合型(ε2/ε3、ε2/ε4、ε3/ε4,分別占13%、2%、22%)。
ApoE4在遲發(fā)型AD和散發(fā)性AD患者中分布廣泛,是AD發(fā)生發(fā)展中的危險易患因子,是AD的一種易感性基因,且可能對AD遺傳起重要作用,E4等位基因的純合子比含有E4雜合子發(fā)生AD 年齡更早,每增加一個E4等位基因則AD 病的發(fā)病率增加三倍;ApoE4基因型可顯著增加遲發(fā)型阿爾茲海默病( AD) 的發(fā)生,ApoE2基因型可有效預防遲發(fā)型阿爾茲海默病( AD) 的發(fā)生,是AD的保護因子,ApoE3 基因型不易導致阿爾茲海默病( AD) 的發(fā)生,是人體的正常因子。
ApoE基因型特性
ApoE2:
突變型,占自然人群7%;
代謝脂肪的能力強 ;
對血管完整性有保護作用,對動脈粥樣硬化有防護作用,患阿爾茨海默癥、冠心病、腦梗塞等疾病的風險下降 ;
ApoE2還被證明是長壽基因。
ApoE3:
野生型,占自然人群78%左右;
對機體正常生理功能發(fā)揮起關鍵作用。
ApoE4:
突變型,占自然人群15%;
機體對脂質的代謝和利用能力較差,大量脂質堆積在體內,導致高血脂的發(fā)生 ;
是動脈粥樣硬化的潛在危險因素,易患阿爾茨海默癥、冠心病、腦梗塞、視網膜色素變性等疾病 ;
宜吃不飽和脂肪酸食物,少吃肥肉,多運動。
臨床意義
1 用于老年癡呆,即阿爾茨海默癥(AD)發(fā)病的風險預測
研究發(fā)現(xiàn):AD 患者血清中apoE4的檢出率明顯升高,ε4等位基因的純合子比含有ε4雜合子發(fā)生AD 年齡更早,每增加一個ε4 等位基因則AD 病的發(fā)病率增加三倍;ApoE4基因型可顯著增加遲發(fā)型阿爾茲海默病( AD) 的發(fā)生,ApoE2基因型可有效預防遲發(fā)型阿爾茲海默病( AD) 的發(fā)生,是(AD) 的保護因子,ApoE3 基因型不易導致阿爾茲海默病( AD) 的發(fā)生,是人體的正常因子。
2 ApoE與癡呆治療藥物之間的關系
第一類膽堿酯酶抑制劑藥物(如他克林等) 減輕非ε4的AD 病人癥狀的效果優(yōu)于ε4 的AD病人。
第二類膽堿酯酶抑制劑(如多奈哌齊和曲美磷脂)對ε4 的AD 病人能起到很好的治療作用。
3 ApoE與脂蛋白的關系
ApoE 通過它的脂質結合域, 可以與VLDL 和HDL 結合。VLDL 負責從肝向除腦外的所有組織運輸甘油三酯。HDL 平衡分配細胞內的膽固醇。ApoE2與LDL 受體的結合活性很低,不到ApoE3 結合活性的1 % ,而ApoE2 低劑量就可使甘油三酯水平增加7 倍,高劑量注射ApoE2 可使甘油三酯的水平升高50 倍,已發(fā)現(xiàn)Ⅲ型HLP患者幾乎無例外地均為E2/2 型。但ApoE2型可著提高 HDL ,ε4 與高總膽固醇(TC) 、高低密度脂蛋白膽固醇(LDL - C) 和高載脂蛋白B (ApoB) 水平密切相關,是高膽固醇血癥和冠心病的遺傳易感因子。
4 用于高脂血癥的藥物選擇:不同基因型的治療方案
E2型選用:阿托伐他汀鈣(Atorvastatina)、普伐他汀 (pravastatin)、洛伐他汀(Lovastatin)、瑞舒乏他丁 (Rosuvastatin)、氟伐他汀(fluvastatin);不敏感:甲基羥戊二酰輔酶A、普羅布考(Probucol)、辛伐他汀 (simvastatin)。
E4(與E2相反)選用普羅布考(Probucol)、辛伐他汀,其它不敏感。
5 載脂蛋白E與健康的關系
E2:長壽型基因:表型為E2,對應的基因型為ε2/ε2、ε2/ε3,占人類的7%,這類基因型的個體不易患老年癡呆癥、冠心病、腦梗塞等疾病,易患黃斑變性,其血脂表現(xiàn)為:甘油三脂高、LDH-C低、HDL不確定;
E3:野生型基因:表型為E3,對應基因型為:ε3/ε3、ε2/ε4,占人類的78%,這類基因型屬于常見基因;
E4:危險型基因:表型為E4,對應的基因型為ε3/ε4;ε4/ε4,占人類的15%,這類基因型的個體易患老年癡呆癥、冠心病、腦梗塞、視網膜色素變性等疾病,其血脂表現(xiàn)為:甘油三脂不高、LDH-C高、HDL低。
伯克雷心臟病實驗室關于APOE基因分型檢測的總結建議:
總之:APOE終身影響人體的健康和生活方式,它指導個人的飲食習慣,幫助保持良好身體狀況,預防系列重大疾病發(fā)生,一旦患病,還決定著與眾不同的個體化治療。