湖北钟祥与国内外长寿老人APOE基因多态性对比分析

刘国栋 王桦 汪琦 李晨芳 叶光明 檀春玲

湖北钟祥与国内外长寿老人APOE基因多态性对比分析

刘国栋 王桦 汪琦 李晨芳 叶光明 檀春玲

目的 对比分析我国湖北钟祥和广西巴马长寿老人、亚洲国家日本、欧洲3国(法国、西班牙和意大利)百岁老人APOE各基因型占比,探讨国内外长寿老人的APOE基因多态性。 方法 调查我国湖北钟祥的长寿老人70例,检测其APOE基因型并与文献报道的我国广西巴马长寿老人和国外4国百岁老人进行比较分析。 结果 钟祥长寿老人E2、E3、E4型等位基因占比分别为5.71%、78.57%、15.71%,广西巴马长寿老人分别为10.08%、85.27%、4.50%,亚洲国家日本百岁老人分别为7.27%、88.13%、4.60%,欧洲3国汇总后分别为10.93%、84.22%、9.70%。湖北钟祥长寿老人等位基因E4型频率高于广西巴马长寿老人(P<0.05),钟祥百岁老人E4型频率高于日本及欧洲3国百岁老人(P<0.05),E3型频率低于日本及欧洲3国百岁老人(P<0.05)。 结论 湖北钟祥与国内外长寿人群中,均以E3型等位基因和E3/E3基因型分布最广,钟祥长寿老人E4型等位基因与E4/E3基因型频率均高于国内外长寿老人,长寿人群中APOE基因分布频率的差异可能受到地理、种族在内的多方面因素的影响。

百岁老人; APOE基因; 长寿

APOE基因有E2、E3、E4 3种等位基因,在普通人群中E3等位基因最常见,这3种等位基因分别构成6种可能的基因型,分别为E2/E2、E3/E3、E4/E4、E3/E2、E4/E2、E4/E3,该基因与长寿存在相关性[1-2]。本文对我国湖北钟祥长寿乡的长寿老人进行APOE基因检测,与中国广西巴马长寿老人、日本、法国、西班牙和意大利的百岁老人APOE基因型相关研究进行对比分析。

1 对象与方法

1.1 研究对象 研究组对象为中国湖北省钟祥地区长寿老人(年龄≥90岁),由经过统一培训的工作人员于2013年1月至2016年7月采取随机抽样的调查方式,对居住在当地各乡镇的长寿老人进行调研,完成采集合格静脉血标本70人,其中男14人,女56人。年龄90～113岁,90～99岁20人,百岁老人50人。职业:农民67人,教师、裁缝和电工各1人。长寿老人的生活环境相似。

对照组人群为文献报道的国内外长寿老人,分别为中国广西巴马长寿老人[3]、日本、意大利、西班牙和法国的百岁老人[4-5],中国广西巴马长寿老人组129人的年龄与湖北钟祥长寿老人70人年龄相同,均在90～113岁。国外4国各组百岁老人年龄均≥100岁,详见表1。

表1 国内外长寿老人年龄范围

1.2 APOE基因分型检测 APOE基因由我院检验中心基因诊断室进行检测。首先采用基因组DNA提取试剂盒(Qiagen公司,上海)提取静脉血DNA,再用PCR技术(Life Technologies公司,新加坡)扩增特定基因片段,最后用基因芯片(Sinochip公司,珠海)法,扩增的特定基因片段与芯片上特异性核酸探针杂交,以检测2个基因位点:112(rs429358)和158(rs7412)的突变,通过生物信号原位放大技术,使基因芯片杂交信号放大到肉眼判读的水平。

1.3 统计方法 所有统计分析采用SPSS 23.0软件完成。计数资料采用率表示;多个构成比之间的比较用卡方检验,采用Bonferroni法对P值进行调整,即原始P值乘上(构成比数-1)倍,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 中国湖北钟祥与广西巴马长寿老人基因型与基因频率比较 中国湖北钟祥与广西巴马长寿老人APOE基因均以E3型最多见,分别为78.57%、85.27%,E2型频率分别为5.71%、10.08%。钟祥与巴马长寿老人E2和E3型等位基因频率差异无统计学意义(P<0.05),E4型等位基因频率钟祥长寿老人明显高于巴马长寿老人(P<0.05)。

APOE基因中6种基因型频率显示,钟祥与巴马均以E3/E3型最多见,分别为60.00%、78.29%,但钟祥E3/E3型频率低于巴马长寿老人(P<0.05), E4/E3基因型频率钟祥长寿老人居第2位为27.14%,明显高于巴马长寿老人6.20%,(P<0.05),其余各基因型差异无统计学意义,见表2。

表2 中国湖北钟祥与广西巴马长寿老人等位基因型与基因型频率比较(n,%)

湖北钟祥长寿组(n=70)广西巴马长寿组(n=129)P等位基因E28(5 71)26(10 08)0 274E3110(78 57)220(85 27)0 180E422(15 71)12(4 50)<0 001基因型E2/E207(5 43)0 570E2/E37(10 00)10(7 75)1 000E3/E342(60 00)101(78 29)0 030E4/E21(1 43)2(1 55)1 000E4/E319(27 14)8(6 20)<0 001E4/E41(1 43)1(0 78)1 000

2.2 湖北钟祥与国外百岁老人基因频率比较 将我国湖北钟祥百岁老人分别与亚洲国家日本及欧洲3国(法国、西班牙和意大利)百岁老人做比较,各组百岁老人3种等位基因中仍以E3型最多见,其中钟祥百岁老人E3型等位基因频率为75.00%,日本为88.13%,欧洲国家西班牙最高为87.73%,法国最低为82%,欧洲国家汇总后E3型频率为84.22%,钟祥组E3型基因型频率低于日本及欧洲3国总和,差异均有统计学意义(P<0.05),见表3与表4。

我国钟祥百岁老人E4型等位基因频率在3种等位基因中居第2位为19%,而国外4国百岁老人E4型均为分布最少的等位基因,钟祥百岁老人E4型等位基因频率明显高于日本及欧洲百岁老人,差异均有统计学意义(P<0.05)。E2型等位基因我国钟祥百岁老人最少见为6%,国外4国均为第2。钟祥百岁老人E2型等位基因频率与日本及欧洲3国总和比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表3与表4。

6种基因型频率显示,我国钟祥百岁老人与国外4国百岁老人均以E3/E3最多见,该基因型频率与日本及欧洲3国总和比较差异均有统计学意义(P<0.05)。钟祥百岁老人E4/E3型频率居第2位为32%,明显高于其他国家(P<0.05),见表3与表4。

表3 中国湖北钟祥百岁老人与日本百岁老人等位基因与基因型频率比较(n,%)

湖北钟祥(n=50)日本(n=729)P等位基因E26(6 00)106(7 27)1 000E375(75 00)1285(88 13)<0 001E419(19 00)67(4 60)<0 001基因型E2/E20(0 00)1(0 14)1 00E2/E35(10 00)102(13 99)1 000E3/E327(54 00)562(77 09)0 005E4/E21(2 00)2(0 27)0 905E4/E316(32 00)59(8 09)<0 001E4/E41(2 00)3(0 41)1 000

表4 中国湖北钟祥百岁老人与法国、西班牙和意大利百岁老人等位基因与基因型频率比较(n,%)

注:与湖北钟祥比较,*P<0.05

3 讨论

中国湖北钟祥是中外著名的“长寿乡”之一,2008年由中国老年学会命名为“中国长寿之乡”[6],2015年5月由联合国老龄所认证为“世界长寿之乡”。

钟祥现有总人口103万,100岁以上的老人109人,90岁以上老人3321人,80岁以上老人25 407人,最高龄老人113岁,百岁老人为全国平均水平的十多倍。这为全球老龄化社会快速发展中开展长寿老人基因相关性研究提供了可贵的资料。

本研究结果显示钟祥长寿老人中E4等位基因频率明显高于我国广西巴马、日本及欧洲3国百岁老人。文献报道E4型长寿相关性尚未达成统一共识,国外以百岁老人为对象的研究提示E4型等位基因与长寿呈负相关性[5],而广西巴马以年龄在90岁以上的长寿老人为对象的研究中未发现APOE各等位基因与长寿的相关性[3]。且E4型等位基因携带者患心脑血管疾病(如卒中、冠心病、心肌梗死)、血脂异常及老年痴呆的风险较E2、E3型高[7-12]。钟祥百岁老人疾病谱以高脂血症最常见为75%,冠心病为7%,卒中为3.57%，除少数老人存在不同程度的认知功能下降外无痴呆老人[13]。因此E4等位基因与长寿及上述疾病的相关性有待进一步深入研究。

湖北钟祥百岁老人E3/E3基因型频率分布最广为54.00%,其次为E4/E3型(32.00%)。日本及欧洲3国汇总后的百岁老人E3/E3基因型频率明显高于我国湖北钟祥,分别为77.09%、70.72%;同时E4/E3型频率明显低于湖北钟祥,分别为8.09%、8.64%。但无论是中国湖北钟祥与广西巴马,还是日本、法国、西班牙和意大利各国的长寿人群,其APOE基因中3种等位基因和6种基因型频率均以E3型等位基因和E3/E3基因型分布最广。

本研究结果显示,钟祥长寿老人与国内外长寿老人在E4型等位基因与E4/E3、E3/E3基因型频率存在差异。结合文献复习:有两项研究对中国汉族人群进行全基因组分析(GWAS)[14-15],结果显示遗传多态性从北到南存在差异性。同时也有研究显示E4型等位基因在人群中的频率随地理位置的不同而不同[16]。除地理因素的影响外,遗传多样性还受到种族的影响。国内广西巴马的研究对象主要为壮族人群,因此推测湖北钟祥长寿人群与国内外长寿人群APOE基因存在差异可能受到地理、种族在内的多方面因素的影响。这为开展APOE基因与长寿相关性研究以提示:选取特定地区、独立种族人群为对象,结合当地年轻对照进行大样本研究才能使研究结果更具说服力,而钟祥长寿人群满足这一要求。

长寿是基因遗传、环境、生活习惯、医疗条件和心理等多方面因素共同作用的结果[17]。过去的几十年间长寿老人数量增加,正是证明长寿是除遗传因素外上诉多方面因素共同作用的结果。湖北钟祥长寿老人多生活在农村地区,居住条件简陋,医疗条件匮乏,因此促成其长寿的原因可能与当地的自然环境、自身心理状态和生活习惯有重要关联。

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Comparison of APOE gene polymorphism in the long-lived individuals among Zhongxiang Hubei,Bama Guangxi and abroad

LIUGuo-dong,WANGHua,WANGQi,LIChen-fang,YEGuang-ming,TANChun-ling.
DepartmentofGeriatrics,ZhongnanHospital,WuhanUniversity,Wuhan430071,China

Objective To explore the APOE gene polymorphism in long-lived individuals of different countries and regions,we compared allele and genotype frequencies of APOE in long-lived individuals from Central China(Zhongxiang Hubei),Southern China(Bama Guangxi), Japan, three European countries(Italy, Spain and France). Methods Seventy cases of the oldest-old lived in Zhongxiang were investigated, and their genotypes for APOE were detected. The allele and genotype frequencies of APOE of the Zhongxiang group were compared with the other oldest-old from Southern China, Japan, and three European countries. Results The frequencies of E2, E3 and E4 alleles in Zhongxiang group were 5.71%,78.57%,15.71% respectively, 10.08%,85.27%,4.50% respectively in the Southern China group, 7.27%,88.13%,4.60% respectively in Japan group, and 10.93%, 84.22%, 9.70% in the combined group of three European countries. The frequency of E4 allele was higher in Zhongxiang group than that in the Southern China group. The E4 allele was more frequent and the E3 allele was lower in the centenarians of Zhongxiang group than that in Japan group and European group. Conclusions The frequencies of E3 allele and E3/E3 genotype are the highest in all the groups. The frequencies of E4 allele and E4/E3 genotype are the highest in Zhongxiang group compared with the other groups. The APOE allele frequency distribution may be affected by many factors including ethnicity and geography.

centenarians; ApoE; longevity

430071湖北省武汉市，武汉大学中南医院老年病科

王桦，Email:hospwh@sina.com

Q987

A

10.3969/j.issn.1003-9198.2017.08.018

2016-09-26)