載脂蛋白E基因多態(tài)性與腦梗死關(guān)系研究進展

陳 敏 葉玉昌

武漢市江夏區(qū)第一人民醫(yī)院老年病科，武漢 430000

10.3969/j.issn.1674-4616.2017.03.013

△通信作者，Corresponding author，E-mail：781869749@qq.com

載脂蛋白E基因多態(tài)性與腦梗死關(guān)系研究進展

陳 敏 葉玉昌△

武漢市江夏區(qū)第一人民醫(yī)院老年病科，武漢 430000

有數(shù)據(jù)[1]表明，腦卒中已成為中國第一位死亡原因，且發(fā)病率呈逐年上升趨勢。腦卒中給中國造成的經(jīng)濟負擔每年高達400億元。腦梗死(cerebral infarction，CI)即缺血性腦卒中，是最常見的腦卒中類型，而動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)為CI重要病因之一，遺傳和環(huán)境因素參與了AS的發(fā)生與發(fā)展。而高脂血癥是AS形成的主導(dǎo)因素。近年研究表明載脂蛋白E(apolipoprotein E，ApoE)具有多態(tài)性，參與脂蛋白的代謝與轉(zhuǎn)化過程，與血脂異常、冠狀動脈硬化之間存在緊密聯(lián)系?，F(xiàn)就載脂蛋白E基因多態(tài)性與腦梗死的關(guān)系研究進展作一綜述。

1 ApoE生物學特性

ApoE是一種多態(tài)性蛋白，參與脂蛋白的轉(zhuǎn)化與代謝過程，在膽固醇(Ch)的代謝方面具有重要作用。ApoE基因編碼ApoE蛋白，ApoE是由299個氨基酸殘基組成的一種富含精氨酸的堿性蛋白，位于第19對染色體長臂上，E2、E3、E4等位基因中，E3被認為是野生型，E2、E4被認為是突變型。在全部人群中，E3占50%～90%，E4占5%～35%，E2占1%～15%。ApoE主要存在于極低密度脂蛋白(VLDL)、血漿的乳糜微粒(CM)及其β-VLDL和殘粒中，還有一部分ApoE在血液中與ApoAⅡ形成復(fù)合體。有研究[2]顯示，ApoE-/-大鼠予以高脂飲食飼養(yǎng)并予以AngⅡ刺激，可成功造成大鼠AS模型。AS的發(fā)生、發(fā)展及個體血脂水平變化均由ApoE基因多態(tài)性決定，血脂中脂蛋白的代謝與ApoE緊密相聯(lián)，因為它既是肝臟細胞中CM殘粒受體的配體，也是LDL受體的配體。以往研究發(fā)現(xiàn)ApoE主要在肝臟中合成，參與激活水解脂肪的酶類，最近研究發(fā)現(xiàn)巨噬細胞、卵巢顆粒細胞、腎、腎上腺、骨骼及大腦都能參與合成ApoE，在腦中，ApoE主要由星形細胞合成，其mRNA表達量占肝臟的1/3，因此，ApoE與神經(jīng)組織的修復(fù)、再生及免疫調(diào)節(jié)有關(guān)。

2 ApoE基因多態(tài)性

1975年，Uterm Ann等人首先觀察到ApoE多態(tài)性，利用電泳和SDS-PAGE確認ApoE的多態(tài)性，Zannis于1981年根據(jù)ApoE表型提出ApoE基因模型，認為ApoE共有6種不同基因型，3種純合型(E2/E2、E3/E3、E4/E4)和3種雜合型(E2/E3、E2/E4、E3/FA)[3]。目前認為，ApoE基因通過影響血清中Ch和脂質(zhì)的代謝來影響多種疾病的發(fā)生。劉國棟等[4]通過收集62例高脂血癥患者血液進行基因測序，其中，ApoE基因表型E2型、E3型、E4型，分別占16.31%、64.52%、19.35%。通常E2表型患者血液中低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)較低，總膽固醇(TC)較高[5-6]，E4表型患者血液中LDL-C、TC均較高[7]。有研究[4]中3組基因表型三酰甘油(TG)濃度均值大小依次為E3

3 ApoE、ApoE基因多態(tài)性與AS

AS多發(fā)生在大中型彈力血管、動脈管壁內(nèi)膜及內(nèi)膜下，主要病理變化為脂質(zhì)沉積、內(nèi)膜增厚，并形成粥樣或纖維脂質(zhì)斑塊。斑塊中Ch主要來自血漿脂蛋白，LDL可增加動脈壁內(nèi)Ch的內(nèi)流和脂蛋白的沉積，是致AS的因素；而ApoE是血漿脂蛋白中重要的組成成分，在調(diào)節(jié)血漿Ch水平中起重要作用，是高脂血癥、AS等發(fā)生的重要分子靶標。ApoE能調(diào)控血漿中脂蛋白的脂解與清除，并調(diào)控VLDL和TG的產(chǎn)量，對Ch和脂蛋白代謝發(fā)揮關(guān)鍵作用，通過低密度脂蛋白受體(LDLR)途徑和非LDLR途徑發(fā)揮清除血脂的作用。實驗提示2等位基因既有致AS作用又有抗AS作用，ApoE具有抗AS的作用，其機制可能包括ApoE可抑制血管平滑肌細胞的遷移和增殖，激活NO合酶，抑制血小板聚集和T淋巴細胞活化，抑制白介素2產(chǎn)生。最重要的是，ApoE可抑制脂蛋白氧化，減少泡沫細胞的生成，而泡沫細胞正是AS主要病理改變之一。研究發(fā)現(xiàn)[9]ApoE基因多態(tài)性也有參與到AS的炎性反應(yīng)中，ApoE基因敲除小鼠冠狀動脈發(fā)生AS的始動環(huán)節(jié)與血管外膜的炎性細胞有密切關(guān)系。血管外膜炎癥可能是，如血管損傷后會有巨噬細胞出現(xiàn)在損傷部位，除分泌其他物質(zhì)以外，還可分泌少量ApoE，內(nèi)皮細胞受到刺激釋放出NO和抑制腫瘤壞死因子介導(dǎo)的血管細胞黏附分子-1的表達而發(fā)揮抗炎效應(yīng)，通過以上作用維持細胞膜的穩(wěn)定性，ApoE與脂質(zhì)抗原結(jié)合后，通過LDLR黏附到抗原提呈細胞上，完成提呈脂質(zhì)抗原后再被相關(guān)物質(zhì)吞噬，后續(xù)的炎性反應(yīng)促使AS的發(fā)生和脂質(zhì)的清除[10]。

馬洪勝等[11]通過實驗發(fā)現(xiàn)E2、E4等位基因可能與冠心病的發(fā)病有關(guān)。在冠心病患者中，E4/2、E4/4基因型和E4等位基因頻率明顯高于正常對照組，提示E4等位基因是冠心病的遺傳易感因子。E2等位基因的作用與之相反。研究中發(fā)現(xiàn)，ApoE基因與HDL-C水平關(guān)系呈現(xiàn)E4/4、E4/3、E3/3、E2/4、E3/2型依次遞增的趨勢，亦證實E2等位基因為疾病保護因子。

孫贊等[12]測定50例冠心病患者和156例健康對照者的血脂水平和載脂蛋白基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)健康組中E3、E4等位基因攜帶者TC、LDL-C水平明顯高于E2等位基因攜帶者。而冠心病組E2、E3等位基因攜帶者的TC、LDL-C水平明顯低于E4等位基因攜帶者。魏法權(quán)等[13]通過對ApoE基因多態(tài)性與他汀類藥物的Meta分析，發(fā)現(xiàn)E2等位基因攜帶者LDL-C、TC水平下降最多，而HDL-C顯著升高，提示E2等位基因降脂效果更佳，通過降低血脂水平起到保護作用。黃躍斌等[14]對94例冠心病患者和100例健康對照者研究發(fā)現(xiàn)，與對照組比較CHD組E2等位基因頻率明顯下降(P<0.01)，E4等位基因頻率顯著升高(P<0.005)。提示E4等位基因系冠心病的危險因素，而E2等位基因為其保護因子。健康人群ApoE基因多態(tài)性與血脂、載脂蛋白水平密切相關(guān)，ApoE2、ApoE4均能升高血脂中的TG，ApoE2則起到降低血脂中TC的作用。

4 ApoE基因多態(tài)性與CI

目前，關(guān)于ApoE基因多態(tài)性與CI的關(guān)系，國內(nèi)外進行大量的研究，但結(jié)果尚存在較大爭議。Khan等[15]通過41項有關(guān)缺血性卒中與ApoE基因型關(guān)系的研究的Meta分析發(fā)現(xiàn)，ApoE基因型與CI相關(guān)。Gu等[16]進行Meta分析也發(fā)現(xiàn)，ApoE E4基因增加缺血性卒中的風險。關(guān)于E3、E4等位基因，周正艷等[17]研究發(fā)現(xiàn)CI組E3/4基因型、E4等位基因頻率明顯高于對照組，認為E4是黎族CI的一種遺傳易感因子。王秀娟等[18]研究發(fā)現(xiàn)ApoE E3/3基因型與E3等位基因是CI的保護因素，ApoE E3/4、ApoE4/4基因型及E4等位基因是CI的危險及易感因素。相同的，張斌等[19]Meta分析顯示，E4等位基因是CI的危險因素，E3等位基因是CI的保護因子，這與大多數(shù)的研究結(jié)果一致。而李學軍等[20]研究發(fā)現(xiàn)E4等位基因是CI的危險因子，并未發(fā)現(xiàn)E3等位基因?qū)I的保護作用，而盧紅艷等[21]研究也認為ApoE E4是AS性血栓形成的遺傳易感因子，未發(fā)現(xiàn)E3等位基因?qū)I的保護作用。趙志全等[22]研究認為E3/4基因型可能是CI患者腦AS的危險因素，尚不能明確E3、E4等位基因與CI的關(guān)系。有學者對轉(zhuǎn)基因鼠CI的研究發(fā)現(xiàn)，攜帶E4等位基因者較攜帶E3者病灶大，病情重。關(guān)于E2等位基因與CI的關(guān)系，許多研究也分歧較大。Anuurad等[23]認為攜帶E4和E2基因型的人群發(fā)生缺血性腦卒中事件的發(fā)病危險均呈上升變化。劉紅娟等[24]研究中E2等位基因在CI組基因頻率低于對照組，認為E2等位基因是CI的保護因子。王永卿等[25]研究認為E2/2對CI可能具有保護作用。蘭翠霞[26]研究表示，ApoE與顱內(nèi)AS狹窄及狹窄程度密切相關(guān)，E4等位基因是顱內(nèi)動脈狹窄的危險因素，E2具有保護作用。而趙欣等[27]研究發(fā)現(xiàn)E2等位基因與CI之間無明顯關(guān)系，提示E4等位基因是CI的危險因素，E3等位基因是CI的保護因子。然而Kokubo等[28]認為腦卒中與ApoE基因多態(tài)性的關(guān)系存在爭議，可能是腦卒中分類不明確和年齡的劃分不同所致，其研究認為E2是血栓形成和心源性栓塞的危險因素，E2與腦卒中的關(guān)系在>70歲的人群中減弱，年齡和ApoE基因多態(tài)性可能均影響腦卒中的發(fā)生。

綜上所述，ApoE基因多態(tài)性與CI的關(guān)系研究中，一些結(jié)果的不一致，可能與研究樣本的大小、種族、年齡及飲食習慣等因素有關(guān)，這有待于更大樣本的臨床研究證實。不久的將來，ApoE基因可作為卒中易感性基因預(yù)測標記，對卒中的復(fù)發(fā)提供獨立及新的預(yù)測遺傳因素，還為卒中的前期預(yù)防和臨床治療提供新的基因靶點。

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2017-04-23)