北京地区晚发性阿尔兹海默病患者apo E基因多态性与血脂的相关性

洪 萍， 王培昌

（首都医科大学宣武医院检验科，北京 100053）

阿尔兹海默病（Alzheimer's disease，AD）是老年痴呆最常见的类型，具有老年斑、神经纤维缠结、海马及皮层神经元缺失的病理特征，临床上表现为进行性、不可逆性的记忆和认知功能减退。近年来，随着人类平均寿命的延长，AD的发病率也随之增高，已经成为威胁人类健康的重大公共问题[1]。AD被分为以孟德尔疾病方式遗传的家族性AD及无明显家族聚集发作的散发性AD。95%以上的AD属于散发性AD，好发于65岁以上的老年人，由于发病较晚，散发性AD也被称为晚发性阿尔兹海默病（late-onset Alzheimer's disease，LOAD）[2]。目前，家族性AD的发病机制已被证实是由300余个基因突变导致，而LOAD的发病机制仍不明确，可能是由环境和基因共同作用导致的。载脂蛋白E（apolipoprotein E，apo E）基因是目前唯一被公认的与LOAD相关的基因。由于apo E是中枢神经系统最重要的载脂蛋白，在胆固醇动员、重新分布及排泄等代谢过程中均具有重要作用，因此脂质代谢可能参与了LOAD的发病过程。有研究结果显示，胆固醇紊乱在LOAD的发病过程中具有重要作用[3]。目前，我国关于LOAD患者apo E基因多态性及其与血清脂质水平之间关系的研究较少。为此，本研究拟探讨北京地区LOAD患者apo E基因多态性及与脂质谱的相关性。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2016年1月—2018年1月首都医科大学宣武医院神经内科痴呆门诊确诊的AD患者150例（AD组），其中男79例、女71例，年龄（77.92±10.93）岁，均符合2011年美国国立衰老研究院和阿尔兹海默病协会（the National Institute on Aging，NIA）的AD诊断标准[1]以及美国国立神经病、语言交流障碍和卒中研究所-老年性痴呆及相关疾病学会（the National Institute of Neurological and Communicative Disorders and Stroke-the Alzheimer's Disease and Related Diseases Association，NINCDSADRDA）的AD诊断标准[4]。另选取同期首都医科大学宣武医院体检健康者150名（正常对照组），其中男76名、女74名，年龄（77.28±10.79）岁。所有研究对象均排除严重肝、肾疾病及严重感染、恶性肿瘤。2个组之间年龄和性别差异均无统计学意义（P＞0.05）。本研究经首都医科大学宣武医院医学伦理委员会批准，所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 样本采集 采用乙二胺四乙酸二钾（ethylenediaminetetraacetic acid-K2，EDTA-K2）抗凝管和促凝胶真空采血管分别采集AD患者未服用降脂药物前的空腹静脉血和正常对照者体检当日的空腹静脉血。EDTA-K2抗凝全血用于apo E基因分型，促凝胶真空采血管用于检测血脂水平。

1.2.2 血脂检测 采用7600全自动生化分析仪（日本日立公司）及配套试剂检测血脂，项目包括总胆固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）和小而密低密度脂蛋白胆固醇（small and dense low-density lipoprotein cholesterol，sd-LDL-C）、载脂蛋白A（apolipoprotein A，apo A）、载脂蛋白B（apolipoprotein B，apo B）及脂蛋白（a）[lipoprotein （a），Lp（a）]。

1.2.3 apo E基因分型 采用聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）扩增特定的基因片段，并与基因芯片上的特异性核酸探针杂交。通过检测apo E基因112和158位点的6个型别（E2/2、E2/3、E2/4、E3/3、E3/4和E4/4）进行分型。apo E基因型检测试剂盒（基因芯片法）购自珠海赛乐奇生物科技有限公司。PCR杂交判读标准：基因芯片上相应位点的信号灰度值与背景灰度值的差≥4，判定为阳性；反之判定为阴性。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0软件进行统计分析。等位基因频率用基因频率计数法计算，Hardy-Weinberg（H-W）平衡采用拟合优度χ2检验。呈正态分布的数据以s表示，2个组之间比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用q检验。计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验。采用多因素非条件Logistic回归分析筛选LOAD的相关危险因素。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 apo E基因型频率及等位基因频率分布

H-W平衡检验结果显示，AD组apo E基因中E3/4基因型和ε4等位基因频率最高，正常对照组E3/3基因型和ε3等位基因频率最高。AD组E2/3和E3/3基因型频率均低于正常对照组（P＜0.05），E3/4和E2/4基因型频率均高于正常对照组（P＜0.01）。AD组ε3等位基因频率低于正常对照组（P＜0.05），ε4等位基因频率高于正常对照组（P＜0.01）。见表1。

2.2 AD组与正常对照组血脂水平的比较

与正常对照组比较，AD组TC、LDL-C和sd-LDL-C水平明显升高（P＜0.01），HDL-C水平明显降低（P＜0.01）。其他项目2个组之间差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表1 AD组和正常对照组apo E基因型及等位基因频率比较 例（%）

表2 AD组和正常对照组血脂水平比较

Lp（a）/（mg/L）AD组 150 4.53±0.85 1.35±0.13 3.57±0.33 1.13±0.11 1.14±0.11 1.27±0.161.05±0.11282.63±199.47正常对照组 150 3.76±0.87 1.32±0.15 2.38±0.19 0.78±0.05 1.62±0.27 1.35±0.150.98±0.08255.41±183.34 t值 4.57 -0.04 4.63 4.51 -4.09 -0.04 0.46 0.23 P值 ＜0.01 ＞0.05 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05组别 例数 TC/（mmol/L）TG/（mmol/L）LDL-C/（mmol/L）sd-LDL-C/（mmol/L）HDL-C/（mmol/L）apo A/（g/L）apo B/（g/L）

2.3 AD组不同apo E表型患者血脂水平的比较

TC及LDL-C水平在AD组ε2、ε3和ε4表型患者中依次升高（P＜0.05），其他血脂项目3种表型之间差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

表3 AD组不同apo E表型患者血脂水平比较 x±s

2.4 正常对照组不同apo E表型血脂水平的比较

正常对照组ε4表型LDL-C水平明显高于ε2表型（P＜0.05），其他血脂项目3种表型之间差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表4。

表4 正常对照组不同apo E表型者血脂水平比较

表4 正常对照组不同apo E表型者血脂水平比较

注：与ε2表型比较，*P＜0.05

apo E表型 例数 TC/（mmol/L）Lp（a）/（mg/L）ε2 34 3.81±0.82 1.22±0.12 2.22±0.18 0.79±0.05 1.60±0.25 1.38±0.160.96±0.08 251.47±188.66 ε3 256 3.63±0.89 1.31±0.11 2.31±0.20 0.75±0.04 1.55±0.23 1.31±0.131.03±0.09 264.35±179.87 ε4 10 3.71±0.79 1.24±0.12 2.82±0.15* 0.77±0.05 1.69±0.29 1.34±0.150.97±0.07 275.02±180.22 TG/（mmol/L）LDL-C/（mmol/L）sd-LDL-C/（mmol/L）HDL-C/（mmol/L）apo A/（g/L）apo B/（g/L）

2.5 apo E的等位基因ε3、ε4及血脂项目与LOAD发生的相关性

对AD组与正常对照组之间有明显差异的血脂项目（TC、LDL-C、sd-LDL-C、HDL-C）及apo E的等位基因ε3、ε4进行多因素非条件Logistic回归分析。结果显示，apo E ε4等位基因和LDL-C升高是LOAD发生的危险因素[比值比（odds ratio，OR）值分别为14.454、5.824，95%可信区间（confidence interval，CI）分别为5.793～16.368、2.582～7.973]，HDL-C升高是LOAD的保护因素（OR=0.020，95%CI为0.006～0.352）。见表5。

表5 LOAD危险因素的多因素Logistic回归分析

3 讨论

apo E主要在肝脏合成和代谢，可作为结构蛋白参与多种血浆脂蛋白的运输和代谢，与血浆脂蛋白水平密切相关。apo E基因与血脂水平密切相关，其基因多态性是发生动脉粥样硬化的主要影响因素，在心脑血管疾病的发生、发展中起一定的作用[5]。人类apo E基因主要由3种等位基因ε2、ε3和ε4编码，根据不同的组合方式形成6种基因型（E2/2、E2/3、E2/4、E3/3、E3/4和E4/4）和3种表型（ε2、ε3和ε4）[6]。ε2表型也被称为长寿型，对应的基因型为E2/2、E2/3，占7%；ε3表型即常见野生型，对应的基因型为E2/4、E3/3，占78%；ε4表型为高危型，对应的基因型为E3/4、E4/4，占15%。

本研究结果显示，ε4表型者TC、LDL-C水平明显高于ε2表型者，提示高TC血症、高LDL-C血症可能与apo E表型有关。在不同的人群中，apo E等位基因的分布频率不同，因此表型频率也有差异。本研究AD组apo E基因E3/4基因型频率为最高，正常对照组则是E3/3基因型频率最高；正常对照组ε3等位基因频率最高，远高于欧美人群，而ε4等位基因频率则低于欧美人群，与文献报道[7]一致，提示apo E基因频率受地域和种族的影响较大。ZHAO等[8]的研究结果显示，ε4等位基因可能是高脂血症的重要病因学因素，我国人群ε4等位基因频率低于欧美人群，可能与我国人群心脑血管疾病发病率低于欧美人群有关[8]。

在神经元生长期间，apo E在中枢神经系统脂质平衡中发挥重要作用，但apo E在LOAD发生、发展中的作用仍存在一定的争议。有研究结果显示，apo E的等位基因是LOAD进展的标志[9]。也有研究认为apo E的基因型与脑梗死的发生、发展无关[10]。本研究结果显示，AD组apo E E2/3和E3/3基因型频率均低于正常对照组（P＜0.05），E3/4和E2/4基因型频率均高于正常对照组（P＜0.01），表明在LOAD患者及健康人群中apo E基因型的分布存在差异。陈煜森等[11]对早发型AD患者和LOAD患者进行了apo E基因多态性检测，但他们未检测AD患者血清脂质谱，也未分析AD的相关危险因素。本研究不仅检测了LOAD患者的apo E基因多态性和血清脂质谱，同时还采用多因素非条件Logsitic回归分析评估了相关危险因素，结果显示apo E ε4等位基因和LDL-C升高是LOAD发生的危险因素（OR值分别为14.454、5.824，95% CI分别为5.793～16.368、2.582～7.973），HDL-C升高是LOAD的保护因素（OR=0.020，95%CI 为0.006～0.352）。

有研究结果显示，在认知正常的老年人群中，血清高TC水平与携带apo E ε4等位基因有关[12]，apo E ε4等位基因对LDL-C和HDL-C水平有影响[13]。李冬梅等[14]对散发性AD患者的apo E基因多态性和脂质谱进行了研究，而本研究的研究对象是LOAD患者，二者研究对象不同，因此最后的结论也不尽相同。本研究结果显示，ε4表型的AD患者血清TC及LDL-C水平明显高于ε2、ε3表型的AD患者（P＜0.05），且apo E ε4等位基因和LDL-C升高是LOAD发生的危险因素，提示apo E可能参与了AD发生过程中脂质代谢的特定病理生理机制。

BA等[15]的研究结果显示，apo E ε4表型阳性的AD患者中Aβ淀粉样蛋白的阳性率为95%。apo E ε4表型可调节局部脑葡萄糖代谢，影响AD发病过程中葡萄糖和淀粉样蛋白代谢途径的信号[16]。此外，还有研究结果显示，apo E ε3等位基因携带者患者的血糖水平高于apo E ε4等位基因携带者[17]，apo E ε4等位基因携带者血糖升高程度与AD病理改变的严重程度有关[18]。由此可见，apo E基因在LOAD的发病机制中发挥着重要作用，不仅影响Aβ淀粉样蛋白沉积，对脑葡萄糖代谢也有影响。

本研究尚有局限性：本研究纳入的对象地域范围较窄，样本量相对较小，后续研究将进一步扩大样本量；此外，本研究仅分析了少量生化项目，后续研究将进一步扩展可能与AD相关的项目，如葡萄糖耐受程度及胰岛素抵抗水平，进一步探讨apo E基因多态性在LOAD中的作用机制及可采取的防治措施。