从中医证候谈载脂蛋白E与阿尔茨海默病的相关性*

武峻艳，王 杰

山西中医药大学针灸推拿学院(太原 030619)

近年来，载脂蛋白E(Apolipoprotein E,ApoE)基因多态性与阿尔茨海默病(Alzheimer’s diseases,AD)的相关性受到了越来越多的关注。目前国内外大量研究已证实ApoE基因ε4等位基因为AD的风险基因[1]。但对于其等位基因ε2、ε3在致病中的作用，以及6种基因型在疾病中的表达，研究结果却存在较大差异。这就提示ApoE基因多态性与AD的相关可能不是简单的线性相关，而是多因素共同作用的结果。本文拟就ApoE基因多态性的发生，以及其在AD发病、诊断和治疗中的意义作一述评，以探究二者相互关联和作用的方式。

1ApoE基因多态性与AD的关系AD是中枢神经系统退行性病变，以进行性认知功能下降和行为障碍为主要特征，是临床最常见的痴呆类型。大量研究表明，ApoE基因多态性与AD的发生发展有密切关联[2]。

1.1 ApoE基因 ApoE基因位于第 19 号染色体长臂的13区2带，1973年从正常人的极低密度脂蛋白(Very low density lipoprotein,VLDL)中被发现。ApoE暴露于各类脂蛋白颗粒的表面，是各种脂蛋白的载脂蛋白成分。ApoE主要由肝脏合成，脑、肾上腺等组织和卵巢颗粒细胞、单核巨噬细胞也能合成ApoE。ApoE基因包含3个内含子和4个外显子，主要包括ε2、ε3、ε4三种等位基因，并由此产生了6种基因型，不同基因型在条件控制下选择性表达，相应产生了Apo E 2、Apo E 3和Apo E 4三种载脂蛋白，在不同的氨基酸结构基础上，形成了特性不同的蛋白质，从而表现出不同的生理功能。

ApoE基因具有参与中枢神经系统(Central nervous system,CNS)的生长发育与损伤修复、调节脂质代谢等作用，因而其功能缺陷或数量缺乏可引起中枢神经系统损害及脂代谢紊乱。而血脂水平尤其是胆固醇的浓度与AD的发生发展关系密切。

胆固醇在中枢神经系统中主要参与了神经元突触的生长和成熟、神经的成长和修复，以及轴突间的信号传递等过程。有研究表明在AD的特征性病理变化如神经元纤维缠结(Neurofibrillary tangles,NFTs)、老年斑(Senile plaques，SP)以及脑血管淀粉样变性等都与ApoE有密切的关联[3]。

1.2 ApoE基因多态性 ApoE是一种由遗传所决定的具有多态性的蛋白质，ε3占自然人群基因型的大多数，在正常生理功能中发挥至关重要的作用。ε2和ε4是两种变异型基因，ε3跟脂蛋白受体的亲和力较强，而ε2和ε4则较弱，因而当这两种基因型变异增多时，可引起脂蛋白代谢的异常。不同的ApoE亚型在AD的病变过程中发挥不同的作用。如有研究发现ApoE2具有阻止Aβ转化成纤维形式的能力，可影响Aβ早期的转化过程；ApoE3可以防止Aβ的沉积，对于神经元具有保护作用[4]。在AD患者Tau蛋白异常高度磷酸化，形成神经元纤维缠结的过程中，ApoE2或E3能减少其磷酸化，阻止Tau蛋白聚集；而ApoE4会促进老年斑和神经元纤维缠结在脑内形成，加速大脑动脉粥样硬化。

ApoEε2与ApoEε4基因均与认知有关，其中ApoEε4基因是引起轻度认知障碍的危险因素，而ApoEε2则是保护因素[5]。其作用机制一方面是ApoE基因多态性与中枢神经系统的脂代谢关系密切。如ε4携带者中枢神经系统中ApoE浓度较低，影响了胆碱和磷脂的代谢，从而破坏了胆碱能系统的平衡[6-7]。同时，ApoE基因多态性与神经突触的整复有关。在以ApoE转基因小鼠为研究对象时发现，ε3比ε4更有利于促进海马神经元轴突的生长[8]。循证医学研究也表明[1,9-10]，ApoE基因多态性与AD的发生发展有密切关联。那么，ApoE基因多态性是如何发生的？人体为什么会发生基因变异呢？

2ApoE基因多态性的出现

2.1 环境的作用 遗传的基本特征之一是基因组序列会在环境的作用下发生变异，这是人类进化和适应环境的必然结果，基因组序列的变异导致了“基因多态性”的产生。人类遗传的形式主要有三种：纯基因遗传，纯文化遗传和基因—文化遗传[11]。在物竞天择、适者生存的自然法则下，人类的遗传也必然根据环境的要求而不断进行着调整和优化。人是社会的人，在活动中创造了文化，文化又造就了人，在与环境的相互作用中以“基因—文化互作”的方式进化。文化是一种工具性体系，它通过与环境形成交流和反馈的作用，从而保证人类群体的持续生存。外在环境的要求，会不断输入到文化系统中来，通过反馈的途径，放大它的有效部分，修正或抑制它的无效部分[12]，进而“内化”为基因的一部分。很多人类常见病，代表的就是我们的基因组与环境之间毕生相互作用的一种积累[13-14]。

ApoE基因多态性的出现，也应是人类在进化过程中与外环境长期相互作用的结果。因而在对其表型在AD患者中出现的频率等临床研究中呈现出了明显的地区差异[15-17]。如有研究证实不同种族之间ApoE基因分布存在较大差异，亚洲人群ε4频率低于欧美人群，ε3频率则高于欧美人群[18]。

2.2 自稳的选择 目前关于AD的发病机制存在多种假说，其中“脑淀粉样蛋白假说”自提出至今，20 多年来占据主导地位。虽然Aβ具有神经元毒性作用的认识已得到广泛接受，但关于Aβ是否为引起 AD 发病的始动因子，目前认识不一。并且随着近年来国际上各大制药公司以清除Aβ蛋白为策略的新药研发相继失败，对“脑淀粉样蛋白假说”的质疑也越来越多[19]。有研究表明，大脑之所以会产生β淀粉样蛋白，是在感染细菌、病毒或真菌后大脑的免疫应激反应，这类蛋白将侵入大脑的病原体包裹，并聚集成块，防止它们感染伤害大脑，而聚集起来的β淀粉样蛋白导致了神经炎症和神经细胞死亡，最终引发AD。也就是说β淀粉样蛋白的聚集是机体为了最大限度地维持内环境稳态，而做出的“两害相权取其轻”的选择。

ApoE基因多态性的发生未尝不会是机体的一种自稳选择。虽然中外研究都一致表明，ApoE基因ε4等位基因是引起AD发病的高风险基因。但也有研究发现，携带ε4等位基因的75岁以上的长寿者，ε4可能有防止癌症发生的作用[20]。

2.3 表观遗传机制 表观遗传机制是指在DNA遗传序列不发生改变的前提下，基因的表达与功能发生改变，同时产生可遗传的表型。这种修饰作用可发生在特定基因的特殊位点，从而产生特定的细胞表型，目前认为这种机制对促进生物学过程的广泛发生和推动老化有一定作用[21]。表观遗传学的主要内容包括两部分。基因转录过程调控主要研究作用于亲代的环境因素引起子代基因表达方式发生改变的原因，基因转录后调控主要研究RNA的调控机制[22]。AD表观遗传学的改变包括组蛋白修饰、miRNAs、DNA甲基化等。其中，DNA甲基化包括Apo E 甲基化在阿尔兹海默病的发病过程中扮演着重要角色；其他因素还包括组蛋白乙酰化与阿尔茨海默病的病原学相关改变等[23-24]。

有研究表明，表观遗传学缺陷有可能通过药物干预而发生逆转。2019年1月22日在Brain杂志上发表的一项研究中，布法罗大学(University at Buffalo)的科学家研究了AD动物模型以及该病患者的死后脑组织。从这些数据中，他们发现一种与AD相关的异常组蛋白修饰抑制了基因表达，使得谷氨酸受体减少，最终导致突触功能的丧失和记忆缺陷。而给AD动物模型注射了3次酶抑制剂后，科学家发现实验动物的认知功能得到了恢复。表观遗传学治疗为AD药物开发提供了重要的方向。

3ApoE基因多态性对AD的意义

3.1 个体化医学诊治的探索 基因多态性研究在临床上的应用可以分为三个层次，即多态性基因携带者对某一种疾病、应激状态或某些毒素的易感性；基因多态性与疾病表型的关系；以及基因多态性对疾病预后和治疗效果的影响[25]。目前ApoE基因多态性与AD相关性的文献、临床与基础研究大多集中在第一层次，即携带等位基因ε2、ε3、ε4的人群对AD的易感性上，也有研究关注第二层次，如ApoE基因多态性与AD患者症状、行为和精神状态的关系[26]。试图通过基因检测或疾病表型的研究，找到调控AD发生和发展的分子生物学基础，把多态性的ApoE基因作为诊断AD的分子靶标，来预测AD发生的可能性大小和进展程度，从而为早期预防和有效治疗AD提供个体化的可靠依据。但由于一方面不同研究结果的差异较大，另一方面ApoE基因型检测程序复杂，假性结果占有一定比例，所以目前基因检测尚不能作为一种临床常规的诊断方法，更不能代替神经影像学、神经心理学检测或者临床评价。

ApoE基因多态性与AD疾病表型的研究仍处于起步阶段，还存在样本量小、诊断标准不统一等问题，仍然需要在实践中继续探索AD个体化诊治的临床可靠途径。

3.2 中医证候相关性的研究 辨证论治是中医认识和治疗疾病的重要特征。“证”可根据个体差异和时间、空间而不同，故有异病同证、同病异证以及异病同治、同病异治等现象的产生，特别强调了个体差异化诊疗在临床认识和治疗疾病中的重要地位。中医证候的多样性与特定基因的多态性之间可能存在着某种关联，而此种关联可能正是证候形成与体质类型联系的分子基础。

ApoE在脂蛋白代谢中发挥重要作用，而脂蛋白代谢与中医痰瘀证候的形成存在密切关联[27]。如有研究认为他汀类药物能通过抑制ApoEε4基因表达而防治AD[28]。一项AD的中医证候聚类研究，将37个阿尔茨海默病患者按中医证候分成5类，概括并归纳出阳虚夹痰、阴虚夹痰、脾虚湿盛、肝肾阴虚和气阴两虚兼有痰湿5种证候类型为常见的AD证候[29]。

3.3 辨证治疗方案的选择 中医学的特征主要表现在整体观念和辨证论治两个方面。整体观念强调人体内部以及人体与外部环境是统一的整体，人体的生长发育以及生理、病理变化均受到外界气候、地理、社会等环境因素的影响。这种认识与表观遗传学所强调的外界环境影响人体内在生理、病理的思想相一致。辨证论治认为同一疾病随着发病原因、阶段和主体的不同，可以呈现不同的证型。表观遗传学也认为，在疾病不同阶段表观遗传因子会发生相应的改变。因而从表观遗传学角度探索中医学的病因病机存在本质上的统一性。

表观遗传学的研究特点，主要表现在突出环境与自身的相互作用上，这与中医“证候”的研究具有互通性，而且中药组分能够通过调控重要的表观遗传调控蛋白而发挥治疗作用[30]。在针对181例AD患者的中医辨证治疗方案改善AD患者生活质量的临床研究中，每4周进行1次中医辨证，心气虚证给予调心方，肾精不足证给予补肾方，挟痰、挟瘀者分别加用礞石滚痰丸、血府逐瘀胶囊等辨证治疗。结果显示中医辨证治疗方案对改善AD患者的生活质量、延缓其病情进展具有一定的积极作用[31]。针灸选择益智调神的四神聪与祛痰化浊的丰隆穴为主，辨证配合其他腧穴与中药方剂，结果显示针灸联合中医辨证治疗AD能够取得非常理想的临床疗效[32]。

通过对ApoE基因多态性的研究，深入探讨不同基因型与AD不同证候之间的关系，有可能为中医个体化预防和治疗AD提供更为可靠的思路和方法，并为中医同病异治、异病同治提供分子水平上的依据。