羅伏鋼 李靜 陳梅芳 遲淑梅 宋明芬
老齡化是當(dāng)今社會(huì)人口發(fā)展趨勢(shì),其中癡呆是影響人們晚年生活質(zhì)量的常見疾病之一[1-2]。目前對(duì)癡呆尚缺乏有效的治療措施,早期預(yù)測(cè)其發(fā)生的可能性以及出現(xiàn)的早晚,有利于盡早進(jìn)行干預(yù)與預(yù)防[3]。目前普遍認(rèn)為,癡呆患者在出現(xiàn)臨床表現(xiàn)之前,其腦電圖(electroencephalogram,EEG)已表現(xiàn)出異常,其中特征性改變?yōu)槁ǔ霈F(xiàn),具體表現(xiàn)為快波α波和β波活動(dòng)減少,慢波θ波和δ波頻繁出現(xiàn),即腦電圖慢波化[3]。但是,個(gè)體發(fā)生癡呆的可能性以及何時(shí)發(fā)生是個(gè)未知數(shù),頻繁地測(cè)定腦電圖來判斷癡呆是否發(fā)生,不僅給人們帶來不便以及造成經(jīng)濟(jì)壓力,也加重了現(xiàn)有醫(yī)療資源的不足。目前研究表明,ApoE基因多態(tài)性影響體內(nèi)載脂蛋白的功能。根據(jù)ApoE基因型對(duì)ApoE 112和158位點(diǎn)氨基酸的影響,將ApoE 基因型分為 3 種,即 ε2、ε3 和 ε4。ApoE ε2 由 ε2/ε2 和 ε2/ε3 組成,ApoE ε3 由 ε3/ε3 組成,ApoE ε4 由ε2/ε4、ε3/ε4 和 ε4/ε4 組成[2]。其中 ε4 等位基因可以顯著地升高人體內(nèi)TC濃度,使之易患動(dòng)脈粥樣硬化[4]。已有研究表明,ApoE ε4/ε4基因型在阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease,AD)、血管性癡呆(vascular dementia,VD)中的比例明顯高于對(duì)照組[5-7]。但是ApoE基因多態(tài)性與腦電圖慢波之間的關(guān)聯(lián)性尚缺乏研究。因此,本研究旨在探索ApoE基因多態(tài)性是否與癡呆發(fā)生前的腦電圖慢波及其出現(xiàn)的年齡相關(guān),從而為預(yù)測(cè)癡呆的發(fā)生,并盡早開始干預(yù)與預(yù)防提供參考。
1.1 對(duì)象 選擇2016年1月至12月我院老年癡呆早期干預(yù)門診的患者112例(研究組)和周邊社區(qū)的健康人群112例(對(duì)照組)。兩組間性別、年齡、婚姻、BMI、受教育年限、降壓藥使用人數(shù)比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05),研究組血清TG和TC濃度均高于對(duì)照組(均P<0.05),詳見表1。研究對(duì)象入組時(shí),血壓均控制在正常值或正常高值范圍之內(nèi),因部分研究對(duì)象通過降壓藥進(jìn)行血壓控制,所以入組時(shí)的血壓值,不能代表其真正的水平,故本研究沒有對(duì)血壓值進(jìn)行比較。本研究通過本院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn),研究對(duì)象本人或家屬同意參加此研究,并簽署知情同意書。
1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn):意識(shí)清,年齡、性別不限,無腦梗死及相關(guān)用藥史,詳細(xì)收集病史、體格檢查、神經(jīng)系統(tǒng)檢查、精神檢查、顱腦CT檢查均無異常者,進(jìn)行簡(jiǎn)易智能量表(MMSE)評(píng)定。MMSE評(píng)分>24分,尚未發(fā)生癡呆者,對(duì)其進(jìn)行腦電圖檢查,將腦電圖出現(xiàn)慢波且1周后復(fù)測(cè)仍存在明確的慢波者納入研究組。同時(shí),在周邊社區(qū)收集性別、年齡、生活習(xí)慣等匹配的正常健康對(duì)照。排除標(biāo)準(zhǔn):吸煙,飲酒,酒精或藥物依賴,重要臟器嚴(yán)重疾病,心血管疾病,傳染病,以及可能引起繼發(fā)性腦電圖改變的疾病如顱內(nèi)占位性病變、腦外傷等。
表1 兩組研究對(duì)象一般資料
1.3 資料收集 收集性別、年齡、慢波始發(fā)年齡(若此次研究前慢波已經(jīng)確診,則根據(jù)病歷以首次明確慢波出現(xiàn)的時(shí)間)、婚姻狀況、職業(yè)、學(xué)歷、生活習(xí)慣(吸煙、飲酒、體育鍛煉情況等)、疾病史(各類急慢性軀體、精神疾病)、是否服用降壓藥物、血清TG、TC濃度等資料。
1.4 腦電圖檢查 兩組對(duì)象在體格檢查、神經(jīng)系統(tǒng)檢查、精神檢查、顱腦CT檢查均無異常后,且MMSE評(píng)分>24分的情況下,進(jìn)行腦電圖檢查。采用美國(guó)EMS型腦電圖儀,按照國(guó)際10-20系統(tǒng),安置頭皮電極,做16 導(dǎo) 導(dǎo) 聯(lián) 采 樣(FP1、FP2、F3、F4、C3、C4、P3、P4、O1、O2、F7、F8、T3、T4、T5、T6),接地電極置于 Fpz,雙側(cè)耳電極作為參考電極?;颊呷∽换蚺P位,清醒閉目狀態(tài)下,記錄10min。每例對(duì)象以8s為1個(gè)采樣單元,選無偽跡腦波采樣,間斷選取1個(gè)采樣單元,與健康對(duì)照比較,如α、β波減少,且θ波和δ波增多、頻率變低、波幅下降則判定為腦電圖慢波。次周重復(fù)測(cè)定,結(jié)果一致者判斷為腦電圖慢波。
1.5 ApoE基因多態(tài)性測(cè)定
1.5.1 DNA提取 腦電圖檢查結(jié)束后,采集上述研究對(duì)象的K2EDTA抗凝血液約1ml,其中0.5ml用于ApoE基因型測(cè)定,另外0.5ml用于備查。采用天根生化科技(北京)有限公司生產(chǎn)的血液基因組提取試劑盒抽提血液DNA。操作步驟如下:取0.5ml K2EDTA抗凝血,加入含蔗糖、Tris-HCl、氯化鎂的裂解液對(duì)細(xì)胞進(jìn)行裂解,11500×g離心1min,棄上清液,往白色沉淀中加入20mg/ml蛋白酶 K 20μl以及 10%SDS 200μl,56℃10min 進(jìn)行蛋白質(zhì)降解,加200μl無水乙醇沉淀DNA,12000r/min離心后用70%乙醇進(jìn)行清洗,最后將DNA溶解在TE緩沖液(Tris 10mmol/L、EDTA 2mmol/L)中,-20℃保存待用。離心機(jī)為美國(guó)Thermo公司生產(chǎn),型號(hào):fresco17。
1.5.2 ApoE基因多態(tài)性測(cè)定 PCR擴(kuò)增儀為美國(guó)ABI公司生產(chǎn),型號(hào):Veriti。引物為生工生物工程(上海)股份有限公司生產(chǎn)。PCR反應(yīng)分為A、B兩個(gè)反應(yīng)體系,體積均為25μl,包含以下共同組分:50ng基因組DNA,12.5μl 2×GC buffer I(Takara公司),0.8μmol/L 共同引物,序列為 5′-GTTCAGTGATTGTCGCTGGGCA-3′。A 反應(yīng)體系為擴(kuò)增半胱氨酸基因的擴(kuò)增體系,除上述成分外,還包括0.8μmol/L識(shí)別158位點(diǎn)半胱氨酸的引物(5′-ATGCCGATGACCTGCAGAATT-3′)和 0.4μmol/L 識(shí)別112位點(diǎn)半胱氨酸的引物(5′-CGCGGACATGGAGGACGTTT-3′)。B反應(yīng)體系為擴(kuò)增精氨酸基因的擴(kuò)增體系,除上述共同成分外,還包含0.8μmol/L識(shí)別158位點(diǎn)精氨酸的引物(5′-ATGCCGATGATGACCTGCAGAATC-3′)和0.4μmol/L識(shí)別112位點(diǎn)精氨酸的引物(5′-CGCGGACATGGAGGACGTTC-3′)。PCR 反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性 4min,96℃變性 45s,66℃退火 45s,72℃延伸45s,循環(huán)35次,最后72℃延伸5min。結(jié)果判讀:A反應(yīng)液中如果112位點(diǎn)為半胱氨酸,可得到588bp的條帶;158位點(diǎn)如果為半胱氨酸,可得到451bp的條帶;B反應(yīng)液中如果112位點(diǎn)為精氨酸,可得到588bp的條帶;如果158位點(diǎn)為精氨酸,可得到451bp的條帶。根據(jù)ε2的158和112位點(diǎn)均為半胱氨酸,ε4均為精氨酸,ε3分別為半胱氨酸和精氨酸的規(guī)律,可判斷出每例被試對(duì)象的ApoE基因型。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示,組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以及基因型、等位基因頻率的比較采用χ2檢驗(yàn)。研究組中不同基因型間的年齡差異比較采用方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 兩組ApoE基因型和等位基因分布比較 基因型的組間比較:研究組ε4型顯著高于對(duì)照組(χ2=31.86,P=0.000);研究組 ε2、ε3 型明顯低于與對(duì)照組(χ2=5.25、13.03,P=0.02、0.000)。等位基因的組間比較:研究組 ε4頻率明顯高于對(duì)照組(χ2=40.42,P=0.000);研究組 ε2、ε3 頻率明顯低于對(duì)照組(χ2=9.52、10.96,P=0.002、0.001)。詳見表2。
表2 兩組ApoE基因型和等位基因分布比較[例(%)]
2.2 研究組ApoE基因型與腦電圖慢化年齡的關(guān)系研究組ApoE各基因型出現(xiàn)腦電圖慢波化時(shí)的年齡:ε2型為(70.69±8.29)歲,ε3 型為(67.73±6.10)歲,ε4 型為(64.07±5.57)歲。與常見基因型 ApoE ε3 比較,ε4 基因型的腦電圖慢波始發(fā)年齡明顯減?。≒=0.003),而ApoE ε2基因型的腦電圖慢波始發(fā)年齡明顯晚于其他兩型(P=0.002和0.000)。
ApoE是血漿重要載脂蛋白之一,其在血清TC、TG及磷脂的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝中發(fā)揮作用,也是中樞神經(jīng)系統(tǒng)膽固醇、磷脂及脂質(zhì)運(yùn)輸?shù)恼{(diào)節(jié)劑和突觸發(fā)生的促進(jìn)劑[8]。ApoE有3種常見的等位基因,即ε2、ε3和ε4,這3種等位基因分別編碼3種ApoE蛋白異構(gòu)體,其區(qū)別為112位和158位氨基酸序列的不同,ε2兩位點(diǎn)均為半胱氨酸,ε4兩位點(diǎn)都為精氨酸,ε3兩位點(diǎn)分別為半胱氨酸和精氨酸。ApoE基因產(chǎn)生3種純合子(ε2/2,ε3/3,ε4/4)和 3 種雜合子(ε2/3,ε2/4,ε3/4)共 6 種常見基因型[2]。個(gè)體間ApoE功能存在著一些差異,基因多態(tài)性是造成其功能差異的主要因素[9],其中ε4可能造成膽固醇穩(wěn)態(tài)、脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、Aβ沉積等異常[10]。本研究結(jié)果顯示,研究組血清TG濃度和血清TC濃度顯著高于對(duì)照組,可能與研究組ε4的頻率明顯升高有關(guān)。
那么,血清脂質(zhì)、TC異常是否與癡呆相關(guān)呢?有研究者認(rèn)為,代謝綜合征可能與認(rèn)知能力下降顯著相關(guān),被認(rèn)為是癡呆的危險(xiǎn)因子,而脂質(zhì)、TC異常是代謝綜合征的常見表現(xiàn)[11]。也有作者直接研究ApoE ε4基因型與癡呆的關(guān)系,如馬永興等[12]的研究表明,ApoE ε4基因型可能與認(rèn)知障礙、記憶障礙以及癡呆相關(guān)。另外,ApoE ε4基因型與老年人的壽命和認(rèn)知功能相關(guān),攜帶ApoE ε4等位基因的健康人,更容易患輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment,MCI)[13],眾所周知,MCI是癡呆形成前的重要前期表現(xiàn)[14]。由此可見,ApoE ε4基因型可能通過降低ApoE膽固醇載體的功能,使體內(nèi)脂質(zhì)、膽固醇代謝異常,從而促進(jìn)癡呆的發(fā)生。
腦電圖異常是癡呆的典型表現(xiàn)之一[15]。癡呆患者早在腦功能表現(xiàn)出異常之前,腦電圖已經(jīng)出現(xiàn)慢波[16]。雖然腦電圖檢查是一種無創(chuàng)傷性、價(jià)格低廉而且在一定程度上能反映大腦的電生理變化和功能異常,但是目前尚無一種方法,能判斷腦電圖異常何時(shí)發(fā)生。本研究結(jié)果顯示,腦電圖慢波患者ApoE ε4基因型和等位基因頻率明顯高于對(duì)照組,且該基因型出現(xiàn)慢波的平均年齡明顯早于ε2和ε3型。因此筆者認(rèn)為,ApoE ε4基因型可能與腦電圖慢化相關(guān),攜帶此基因者,應(yīng)在更早期密切關(guān)注腦電圖的變化,有利于早期預(yù)測(cè)癡呆的發(fā)生,并適時(shí)進(jìn)行早期干預(yù),對(duì)改善預(yù)后、提高患者生活質(zhì)量有重要的意義。
本研究仍存在不足,首先,研究對(duì)象數(shù)偏少,有些基因型的例數(shù)只有數(shù)例,如研究組ε2/ε2基因型只有2例。在以后的研究中,需延長(zhǎng)研究時(shí)間以收集更多的樣本,進(jìn)一步確認(rèn)本研究的發(fā)現(xiàn)。其次,研究組有些患者入組之前,其腦電圖已經(jīng)出現(xiàn)慢波,針對(duì)這種情況,本研究根據(jù)病歷記載,以首次確診慢波的時(shí)間作為慢波始發(fā)年齡,但是因就診習(xí)慣或檢查間隔的不同,個(gè)體間慢波始發(fā)年齡尚存在一定的差異性,下一步可設(shè)計(jì)隊(duì)列研究進(jìn)一步加以證實(shí)ApoE ε4對(duì)腦電圖慢波始發(fā)年齡的影響。總之,ApoE ε4等位基因及基因型在腦電圖慢波患者中頻率明顯升高,并具有使腦電圖慢波發(fā)生年輕化的趨勢(shì),提示該基因與腦電圖慢波相關(guān)。
[1]李陽,李小鳳.阿爾茨海默病早期診斷的研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2014,20(5):837-840.doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2014.05.022.
[2]Tao QQ,Chen Y,Liu ZJ,et al.Associations between apolipoprotein E genotypesand serum levelsof glucose,cholesterol,and triglycerides in a cognitively normal aging Han Chinese population[J].Clin Interv Aging,2014,9:1063-1067.doi:10.2147/CIA.S62554.
[3]徐清,徐文煒,張玉琦,等.定量腦電圖在血管性癡呆中的應(yīng)用[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,2014,34(24):6892-6894.doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2014.24.020.
[4]Gottesman RF,Schneider AL,Zhou Y,et al.Association Between Midlife Vascular Risk Factorsand Estimated Brain Amyloid Deposition[J].JAMA,2017,317(14):1443-1450.doi:10.1001/jama.2017.3090.
[5]張婷,胡國(guó)艷,林裕龍.阿爾茨海默病患者ApoE等位基因頻率與脂類代謝的相關(guān)性[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,201632(1):127-129.doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2016.01.041.
[6]劉淑玲,張婷,張雅靜,等.中國(guó)人群ApoE基因多態(tài)性與遲發(fā)性阿爾茨海默病關(guān)系的Meta分析[J].中國(guó)現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志,2016,16(1):30-37.doi:10.3969/j.issn.1672-6731.2016.01.006.
[7]龐國(guó)防,呂澤平,胡才友,等.阿爾茨海默病與血管性癡呆的血管危險(xiǎn)因素及相關(guān)基因的對(duì)比分析[J].中國(guó)老年保健醫(yī)學(xué),2015,13(4).doi:10.3969/j.issn.1672-4860.2015.04.006.
[8]趙瑞,何影,周靜,等.載脂蛋白E及其基因多態(tài)性對(duì)中樞神經(jīng)損傷的修復(fù)、預(yù)后影響研究進(jìn)展[J].山東醫(yī)藥,2017,57(23):112-114.doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2017.23.035.
[9]Schilling S,Tzourio C,Soumare A,et al.Differential associations of plasma lipids with incident dementia and dementia subtypes in the 3C Study:A longitudinal,population-based prospective cohort study[J].PLoS Med,2017,14(3):e1002265.doi:10.1371/journal.pmed.1002265.
[10]容春莉,姚文靜,陳學(xué)鋒,等.高血壓子代人群ApoE基因多態(tài)性與血脂的相關(guān)性[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2016,45(5):547-550.doi:10.3870/j.issn.1672-0741.2016.05.015.
[11]Ricci G,Pirillo I,Tomassoni D,et al.Metabolic syndrome,hypertension,and nervous system injury:Epidemiological correlates[J].Clin Exp Hypertens,2017,39(1):8-16.doi:10.1080/10641963.2016.1210629.
[12]馬永興,阮清偉,竺越,等.老年人認(rèn)知狀態(tài)與眼底動(dòng)脈硬化和載脂蛋白E基因型的關(guān)系 [J].中華老年醫(yī)學(xué)雜志,2013,32(8):817-820.doi:10.3760/cma.j.issn.0254-9026.2013.08.006.
[13]馬雋,王朝輝,谷雪松,等.ApoEε4基因結(jié)合sMRI對(duì)不同亞型輕度認(rèn)知功能障礙的研究[J].首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2017,38(1):59-62.doi:10.3969/j.issn.1006-7795.2017.01.012.
[14]Michaud TL,Su D,Siahpush M,et al.The Risk of Incident Mild Cognitive Impairment and Progression to Dementia Considering Mild Cognitive Impairment Subtypes[J].Dement Geriatr Cogn Dis Extra,2017,7(1):15-29.doi:10.1159/000452486.
[15]Al-Jumeily D,Iram S,Vialatte FB,et al.A novel method of early diagnosis of Alzheimer's disease based on EEG signals[J].ScientificWorldJournal,2015,2015:931387.doi:10.1155/2015/931387.
[16]Lee SJ,Park MH,Park SS,et al.Quantitative EEG and medial temporal lobe atrophy in Alzheimer's dementia:Preliminary study[J].Ann Indian Acad Neurol,2015,18(1):10-14.doi:10.4103/0972-2327.145284.