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编号:10497378
脑血管性痴呆载脂蛋白Eε4等位基因及血脂的关联分析
http://www.100md.com 《同济大学学报(医学版)》 2000年第4期
     作者:朱励 崔天盆 童萼塘

    单位:朱励(同济医科大学附属协和医院 中心实验室);崔天盆(检验科);童萼塘(神经科,武 汉 430022)

    关键词:载脂蛋白E;痴呆,血管性;基因多态性

    同济医科大学学报000425 摘要 为探讨载脂蛋白E(apoE)外显子4基因多态性与 血管性痴呆(VD)的关系,采用聚合酶链反应结合限制性片段长度多态性分析法(PCR-RFLP) 检测49例VD患者和108例同龄对照,同时检测血脂水平。结果发现VD组ApoEε4等位基因频 率(0.214)明显高于对照(P<0.01)。VD组血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白 胆 固醇(LDL-C)和apoB高于对照组(P<0.01)。提示ApoEε4等位基因可能是VD的 危 险因子,其机理为ε4可能引起比较顽固的高脂血症,从而加速动脉硬化提高VD患病机率 。对于有高脂血症的中老年患者,如果具有apoEε4等位基因,应在降血脂治疗以及针对 其他危险因素的干预上采取更有力的措施。
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    中图法分类号 Q51,R749.1

    Association between Genetic Polymorphism of Apolipoprotein E and Serum

    Lipids in Patients with Vascular Dementia

    Zhu Li

    (Central Laboratory)

    Cui Tianpen

    (Department of Testing)

    Tong Etang

    ( Department of Neurol ogy Xiehe Hospital, Tongji Medical University, Wuhan 430022)
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    Abstract To investigate the relationship between apolipoprotei n E (apoE) and vascular dementia (VD), the exon 4 of apoE gene was amplified by using polymerase chain reaction (PCR). The PCR products were digested with HhaI and subjected to electrophoresis on polyacrylamide gels. The patterns of restric tion fragment length polymorphism (RFLP) of apoE gene were distinguished. The re sults showed that 49 case of VD and 108 case age-matched normal controls were i d entified by usign the methods of PCR-PFLP. The gene frequencies of the three ap o E alleles detected were as follows: in VD group,ε2=0.082,ε3=0.704,ε4= 0.214; in normal control group,ε2=0.088,ε3=0.810, ε4=0.102. The fre quency of ε4 alle les in VD was significantly higher than that in the age-matched control group ( P<0.01). The concentrations of total cholestered, LDL-C, and apoB in VD gr o up were significantly higher than that in those in the control group. It was sug gested that ε4 allele might increase the risk for VD. The mechanism could be contributed to that ε4 led to intractable hyperlipemia and accelerated at herosclerosis.
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    Key words apolipoprotein E; vascular dementia; genetic polymo rphism

    老年期痴呆中较多见的为阿尔茨海默病(Alzheimer′s Disease,AD)和脑血 管性痴呆(Vascular Dementia,VD)。在欧美AD的发病显著高于VD,而在亚州等国家VD的发病 率则相对较高。迄今为止,AD的病因尚未阐明,而VD的病因则与脑血管疾病有密切关系。AD 所致的痴呆也可因合并脑血管的病变而加重,而脑血管病变的预防和治疗常可防止VD的发生 。近年来,国内外文献报道载脂蛋白E(apolipoproteinE,apoE)基因多态性与Alzheimer′s 病密切相关[2~3],ApoE ε4可增加AD发病风险且具有基因剂量效应,但ε4 与VD的关系国外报道有些矛盾之处,Noguchi报道apoEε4可增加VD发病风险,而另一些作 者则否定这种联系[4~6],为了阐明中国湖北汉族人VD与apoEε4的关系,我们 采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性方法对49例VD患者和108例对照组apoE基因型进 行检测,现报道如下。
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    1 材料和方法

    1.1 对象

    VD组为我院1998年1月~1999年6月门诊及住院患者49例,其中男24例,女25例;年龄59~89 岁,平均(69.9±9.8)岁。年龄匹配对照组为同期我院体检人群中,选择无亲缘 关 系个体108例,男53例,女55例,年龄58~85岁,平均年龄(70.4±12.8)岁。VD 的 诊断至今尚缺乏公认的标准[7]。本文VD组患者入组标准参照国内童启进最近提出 的诊断要点[1]主要为:存在痴呆,认知功能和智能呈部分性损害,多不平均,有 局灶性神经系统受损的症状和体征,全部病例均有头颅CT或/和MRI检查证实。

    1.2 试剂

    1.2.1 一般试剂:TaqDNA聚合酶、dNTPs、DNA片段长度标准物(pBR322DNA/HaeⅢMarker),HhaI内切酶、蛋白酶K均为Sangon公司产品,其余试剂均为分析纯。
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    1.2.2 引物的设计与合成:引物参考文献设计,由加拿大Sangon公司合成。序列为P1:5′-AACAACTGACCCCGGTGGCG-3′和P2:5′-ATGGCGCTGAGGCCGCGCTC-3′,特异扩增apoE基因外显子4区含编码112位后158位氨基酸的基因序列,扩增片段为292bp。

    1.3 方法

    1.3.1 血清分离及血脂测定:空腹12h以上,抽静脉血,EDTA抗凝,分离血浆,采用日立7170全自动生化分析仪测定血脂。酶法测定总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG),选择遮蔽直接测定高脂度脂蛋白胆固醇(HDL-C),直接法测定低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C);apoAⅠ和ApoB用双波长免疫透射比浊法测定[8]

    1.3.2 模板DNA提取:采用经典法,取全血100μl,蛋白酶K消化,按标准酚、氯化、异戊醇法提取DNA。
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    1.3.3 PCR扩增:反应体系50μl,其中含1×buffer,dNTPs各200μmol/L,引物P1和P2各0.5μmol/L,模板DNA200μg、DMSO5μl。置PE480PCR扩增仪95℃预变性5min,再加入TaqDNA聚合酶2U。按下列程序循环,95℃1min,72℃3min,循环5次后,95℃1min,65℃1min,72℃1min,循环30次,最后72℃延伸5min。

    1.3.4 扩增产物的限制性酶切消化:PCR扩增产物15μl,加HhaI10U,37℃消化4min,反应终止后产物经10%聚丙烯酰胺凝胶电泳,EB染色30min,以pBR322DNA/HaeⅢ为长度标准物,紫外灯下观察结果。apoE基因型判定参照Richard等,即ε2/2出现3条带(91、83.61bp),ε3/2出现5条带(91、83、61、48和35bp),ε3/3出现4条带(91、61.48和35bp),ε4/3出现5条带(91、72、61、48和35bp),ε4/2出现6条带(91、83、72、61、48和35bp),ε4/4出现4条带(72、61、48和35bp)。
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    1.4 统计学方法

    基因频率采用基因计数法,基因型和等位基因比较采用χ2检验,血浆脂类测定值比较采用作配对t检验。

    2 结果

    2.1 VD组和对照组apoE基因频率和等位基因频率分布

    因ε2/2、ε4/2和ε4/4组例数太少,故在做基因型方差分析时除外这三组。VD组apoEε4/3基因频率为0.327,显著高于对照组0.157(χ2=6.83,P<0.05),ε3/3组显著低于对照组。等位基因分析可见VD组ε4频率显著高于对照组(χ2=7.23,P<0.01),而ε3频率显著低于对照组。VD组和对照组apoE基因型频率分布均符合Hardy-Weinberg平衡,见表1。
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    表1 VD组和对照组apoE基因频率和等位基因频率分布 组别

    n

    基因频率

    等位基因频率

    ε2/2

    ε3/2

    ε4/2

    ε3/3

    ε4/3

    ε4/4

    ε2
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    ε3

    ε4

    VD

    49

    0

    0.143

    0.020

    0.4 69

    0.327*

    0.041

    0.082

    0.704
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    0.214**

    对照组

    108

    0.009

    0.130

    0.028

    0.667

    0.157

    0.00 9

    0.088

    0.810

    0.102

, 百拇医药     与对照组比较 * P<0.05 **P<0.012.2 VD组与对照组血脂水平

    VD组血浆总胆固醇(TC),低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和apoB明显高于对照组(P<0 . 01),而总甘油三酯(TG),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和apoAI无显著性差异,见表2。

    表2 VD组和对照组血脂、脂蛋白和载脂蛋白水平 (±s) 组别

    n

    TC

    (mmol/ L)

    TG

    (mmol/L)
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    HDL-C

    (mmol/L)

    LDL-C

    (mmol/L)

    apoAI

    (g/L)

    apoB

    (g/L)

    VD

    49

    5.50±1.31 **

    1.17±0.68
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    1.28±0.33

    3.41±0.79**

    0.99±0.18

    1.21±0.32

    对照组

    108

    4.39±0.75

    1.27±0.83

    1.23±0.32

    2.56± 0.60

    1.09±0.15

    0.93±0.16
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    * 与对照组比较 ** P<0.01 3 讨论

    老年期痴呆较常见有两种类型即AD和VD,至今为止,AD的病因尚未阐明,而VD 的发病则于脑血管病有密切的关系,绝大多数VD患者为多发性脑梗塞和/或皮层下动脉硬化 性脑病所致。脑梗塞继发于血栓或栓塞,血栓形成多为动脉粥样硬化的并发症,栓子的来源 大多源于心脏,任何类型的心脏病均可增加脑卒中的发病[7]。apoE基因位于19号 染色体上,由4个外显子和3个内含子组成,由于apoE外显子4的3种常见等位基因的单个碱基 替换而导致apoE多态性的产生,即存在6种不同的基因型(表型):ε2/2(E2/2) ,ε3/2(E3/2 ),ε4/2(E4/2),ε3/3(E3/3),ε4/3(E4/3)和ε 4/4(E4/4)。apoEε3是人群中最常见的 一种异构体,故常称为“野生型”,而ε2、ε4称为变异型,此两者均源于E3分子11 2位和158位氨基酸残基被替换,158位上Arg被Cys替换则为E2,112位Cys被Arg替换则成为 E4。在中枢神经系统中,apoE由星形细胞合成并分泌。脑中含有大量apoE mRNA,仅次于 肝脏。在周围和中枢神经系统中,apoE对神经的生长和修复起作用[8]
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    Rebeck等发现在日本VD患者中ε4频率明显高于对照组,这一结果随后被Frisoni等证实, 而Mahieux等则在法国人群中未发现这种关联[4,5]。本实验观察49例中国湖北汉 族人VD患者apoE基因频率和等位基因频率,我们发现VD组apoEε4/3基因型频率和ε 4等位 基因频率显著高于对照组。对VD组血脂分析也表明,VD组TC、LDL-C和apoB均显著高于对照 组。由于apoEε4等位基因可能使血脂凝固性增高,加速动脉硬化的发展。有理由认为脑 血管性痴呆是因与ε4有关的动脉硬化引起的。本研究结果支持Noguchi等[3]的 研 究,apoEε4等位基因可能为VD发病的危险因子,亦提示遗传因素可能参与VD的发病,有 助于在分子遗传学领域中进一步对VD进行研究。由于在AD与VD具有apoEε4等位基因的频 率均增高,因此对两者的鉴别尚无意义,但对于有高脂血症的中老年患者,如果具有apoEε 4等位基因,针对高脂血症的治疗以及对其他同时存在的危险因子的干预上应当采取更有 力的措施;亦可尽早选用1~2种改善脑循环或/和赋活脑代谢的药物,以期望预防、减少或 延缓VD的发生。
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    朱励,女,1971年生,技师

    参 考 文 献

    1,Nalbantoglu J,Gilfix B M,Bertrand D et al.Predictive value of a polipoprotein E genotyping in Alzheimer′s disease:Results of an antopsy series and an analysis of several combined studies,Ann Neural,1994,36:889

    2,Selkoe D J. Alzheimer′s Disease:Genotypes,phenotype and treatments,Science,1997,275:630

    3,Noguehi S, Mirakmi K, Yamada N. Apolioprotein E genotype and Alzhcim er′s disease laucet,1993,342:737
, http://www.100md.com
    4,Frisoni G B, Gerddi C, Bianchetti A et al.Apolipoprotein E ε 4 allele frequency in vascular dementia and alzheimer′s disease.Stroke,1994,25 :1703

    5,Frisoni G B, Bianchetti A, Govoni S et al.Association of apol ipoprotein E ε4 with vascular dementia.JAMA,1994,271:1317

    6,陶沂.几种血管性痴呆诊断标准的比较.国外医学*脑血管疾病分册.1996,4(5) :344

    7 童启进.脑血管性痴呆.见:高素荣,袁锦楣主编.痴呆诊疗学.北京:北京科学 技术出版社,1998.79~89
, 百拇医药
    8,Cui Tianpen, Zhon Xin, Jin Wenhua et al.Gene polyvnorphism in ap olipoprotein E and presenilin-1 in patients with late-onset Alzheimer′s disea se, Chin J, 2000, 113: 340

    9,Siet G, Pillot T, Regis-Bailly A et al. Apolipoprotein E:An Im portant Gene and Protein to Follow in laboratory medicine. Clin Chem,1995,41:106 8

    (1999-09-07 收稿), 百拇医药