王金俠 陳民
遺忘型輕度認(rèn)知功能障礙(amnestic mild cognitive impairment,aMCI)是介于正常老化與輕度癡呆之間的一種中間過(guò)渡狀態(tài),是AD 的早期階段,其患病率因診斷標(biāo)準(zhǔn)不同而差異性較大,約為5%~20%。每年約有15%的aMCI 人群會(huì)轉(zhuǎn)化成癡呆,被認(rèn)為是癡呆的“預(yù)警信號(hào)”,他為癡呆的防治提供了一個(gè)“機(jī)會(huì)之窗”[1-2]。目前全基因組關(guān)聯(lián)研究已發(fā)現(xiàn)多個(gè)染色體區(qū)域很可能存在與AD 有關(guān)的基因突變,但只有載脂蛋白E(ApoE)等位基因在世界范圍內(nèi)得到了公認(rèn)。由于ApoE 是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最重要的載脂蛋白,在膽固醇動(dòng)員、重新分布及排泄等代謝過(guò)程中均具有重要作用,因此人們推測(cè)血脂代謝紊亂可能參與AD 發(fā)病過(guò)程。我們的前期研究發(fā)現(xiàn),高脂飲食可以加劇巴馬小型豬海馬、大腦皮層中的β-淀粉樣蛋白(Aβ)沉積及增加血清中Aβ 的含量[3-6]。因此,尋找更多的脂代謝相關(guān)候選基因,對(duì)將來(lái)AD 的基因診斷和靶點(diǎn)治療至關(guān)重要。相關(guān)研究顯示,ApoE、低密度脂蛋白受體(LDLR)、ATP 結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A7(ABCA7)基因多態(tài)性與aMCI 可能存在相關(guān)性,但關(guān)聯(lián)研究尚處于不確定階段。本研究以aMCI 為研究對(duì)象,探討aMCI 脂質(zhì)代謝相關(guān)通路蛋白基因多態(tài)性的分布特征及與aMCI 的關(guān)系。
1.1 研究對(duì)象 遵循病例對(duì)照試驗(yàn)原則,本研究在2016 年12 月至2018 年3 月間分別從沈陽(yáng)市2 個(gè)三級(jí)甲等綜合性醫(yī)院(遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院、沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院)及6個(gè)沈陽(yáng)市養(yǎng)老中心(沈陽(yáng)市皇姑區(qū)塔灣新家園敬老院、沈陽(yáng)市養(yǎng)老院、沈陽(yáng)市于洪區(qū)中心敬老院、沈陽(yáng)市蘇家屯區(qū)社會(huì)福利院、沈陽(yáng)市合眾優(yōu)年養(yǎng)老社區(qū)、沈陽(yáng)市大東區(qū)愛(ài)達(dá)養(yǎng)老公寓)選取600例有效樣本。其中aMCI病人300例,年齡60~101歲,平均(75.90±11.21)歲,男192 例,女108 例;與之年齡、性別、疾病史相匹配的認(rèn)知功能正常的老年樣本300例,年齡62~100 歲,平均(73.71±11.87)歲,男189 例,女111 例。所有入選對(duì)象均為沈陽(yáng)地區(qū)常住人口,且均為漢族。本研究由遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)通過(guò),所有受試者均簽署知情同意書(shū)。
1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)
1.2.1 aMCI組納入標(biāo)準(zhǔn):(1)參照美國(guó)精神病學(xué)會(huì)的精神障礙診斷和統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第4修訂版(DSM-Ⅳ)的MCI診斷標(biāo)準(zhǔn)[7],符合aMCI 的診斷標(biāo)準(zhǔn);(2)年齡≥60 歲;(3)MMSE 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為:文盲16~18 分,小學(xué)19~21分,初中22~24分,高中及以上25~27分;HIS 缺血指數(shù)量表(Hachinski,HIS)≤4 分;漢密爾頓抑郁量表(Hamilton Depression Scale,HAMD)≤12 分(17 項(xiàng)量表);臨床癡呆評(píng)估(CDR)0或0.5分;Barthel生活活動(dòng)量表(ADL)≥80 分;(4)無(wú)嚴(yán)重的心、肺、肝、腎功能障礙;(5)無(wú)慢性病急性加重或發(fā)作狀態(tài);(6)無(wú)急性感染性疾病;(7)視力及聽(tīng)力無(wú)明顯障礙,能夠順利完成問(wèn)卷。
1.2.2 認(rèn)知正常組納入標(biāo)準(zhǔn):(1)MMSE 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為:文盲>18 分,小學(xué)>21 分,初中>24 分,高中及以上>27 分;HIS 評(píng)分≤4 分;HAMD 評(píng)分(17 項(xiàng)量表)≤12分;CDR 為0 分;ADL 評(píng)分≥80 分。(2)日常生活功能良好。
1.2.3 排除標(biāo)準(zhǔn):(1)既往有卒中史;(2)血管性癡呆或其他原因?qū)е碌陌V呆;(3)引起腦功能障礙的其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病(如PD、正常腦壓腦積水或腦炎等);(4)認(rèn)知損害由顱外傷所致;(5)其他可引起認(rèn)知功能損害的疾病,如嚴(yán)重貧血、梅毒、甲狀腺功能異常、艾滋病等;(6)心、肺、肝、腎等功能衰竭,急性感染或重度感染性疾??;(7)中毒性腦病病人。
1.3 方法
1.3.1 臨床資料采集:收集年齡、性別、受教育程度、疾病史、飲酒史、吸煙史、體育鍛煉、生活方式等資料。
1.3.2 基因分型方法:本項(xiàng)目委托上海天昊生物技術(shù)有限公司進(jìn)行,采用iMLDRTM多重單核苷酸多態(tài)性(SNP)分型試劑盒對(duì)600 個(gè)樣本進(jìn)行5 個(gè)SNPs 位點(diǎn)分型。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件處理,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,正態(tài)分布的數(shù)據(jù)組間比較采用t 檢驗(yàn),非正態(tài)分布數(shù)據(jù)組間比較采用Maim-Whitney U 檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料用頻次表示,組間比較采用卡方檢驗(yàn)。探討因變量與多個(gè)自變量的關(guān)系采用多元回歸分析。以P <0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 2 組的基本資料比較 aMCI 組的受教育程度、MMSE 評(píng)分、ADL 評(píng)分皆低于認(rèn)知正常組,HAMD 評(píng)分高于認(rèn)知正常組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05 或P <0.01)。aMCI組的吸煙史、飲酒史病人比例較認(rèn)知正常組高(P <0.05)。見(jiàn)表1。
表1 2組的一般資料比較(n,n=300)
續(xù)表1
2.2 標(biāo)簽基因多態(tài)性哈溫伯格(Hardy-Weinberg)平衡分析 研究中4 個(gè)基因共5 個(gè)標(biāo)簽SNPs,通過(guò)Hardy-Weinberg 平衡定律檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),所有SNPs 均符合Hardy-Weinberg平衡定律(P >0.05)。
2.3 2 組ApoE ε2、ε3、ε4 基因多態(tài)性分布 2 組間ApoE ε2/2、ε4/4 基因型和ε2、ε4 等位基因頻率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.01)。見(jiàn)表2。
表2 2組ApoE ε2、ε3、ε4的基因型和等位基因型頻率分布(n,%,n=300)
2.4 2 組LDLR 基因rs688 和rs5925 多態(tài)性分布 2組rs688 基因型分布差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05);aMCI 組C 等位基因頻率高于認(rèn)知正常組(88.50%比84.00%,P <0.05)。而2 組LDLR rs5925 基因多態(tài)性比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。見(jiàn)表3。
2.5 2 組ABCA7 基因rs3752246 多態(tài)性分布 2 組間ABCA7 rs3752246 基因多態(tài)性比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.01)。見(jiàn)表4。
表3 2組LDLR基因rs688和rs5925多態(tài)性分布(n,%,n=300)
表4 2組ABCA7 rs3752246基因多態(tài)性分布(n,%,n=300)
2.6 各基因多態(tài)性與aMCI 相關(guān)性的多因素Logistic回歸分析 經(jīng)校正性別、受教育程度、吸煙史、飲酒史、生活方式、體育鍛煉、疾病史等因素后,結(jié)果顯示,ApoE ε4等位基因是aMCI的易感等位基因,aMCI發(fā)病率是非ε4 攜帶者的1.453 倍;ε2 等位基因是aMCI 的保護(hù)等位基因,aMCI 發(fā)病率是非ε2 攜帶者的0.498倍。ABCA7 的rs3752246 基因多態(tài)性與aMCI 發(fā)病存在明顯相關(guān)性,C 等位基因攜帶者是非攜帶者發(fā)病率的2.092 倍。LDLR 的rs688 基因多態(tài)性與aMCI 發(fā)病存在明顯相關(guān)性,T 等位基因攜帶者是非攜帶者發(fā)病率的1.356倍。見(jiàn)表5。
ApoE 是一種載脂蛋白,其基因位于19 號(hào)染色體上,在人群中呈多態(tài)性。其遺傳多態(tài)性主要受控于兩個(gè)SNP 位點(diǎn)rs429358 和rs7412,并通過(guò)不同的核酸組合決定了ApoE 的3 種等位基因型:ε2、ε3、ε4[8]。ApoE ε4 等位基因是遲發(fā)型AD 的主要遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素,攜帶ε4 等位基因者發(fā)展為AD 的風(fēng)險(xiǎn)增加2~3 倍[9]。與非ε4 個(gè)體相比,ε4 攜帶者早在40 歲時(shí)即表現(xiàn)出腦淀粉樣蛋白病理改變并且經(jīng)歷更快的認(rèn)知下降[10]。另外,ApoE ε4 還可促使腦內(nèi)tau 蛋白發(fā)生異常磷酸化,形成神經(jīng)纖維纏結(jié)(NFT)。有研究將鼠ApoE 基因敲除后,發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元突觸完整性和可塑性受到影響;將老齡鼠ApoE 基因敲除后,其表現(xiàn)出類似AD 的一些特征:膽堿能神經(jīng)元丟失、過(guò)多脂質(zhì)氧化、認(rèn)知紊亂、突觸丟失、異常tau 蛋白磷酸化等。在本研究中也發(fā)現(xiàn),ApoE 基因多態(tài)性確實(shí)與aMCI 發(fā)病相關(guān),ApoE ε4是aMCI 發(fā)病的危險(xiǎn)因素,而ApoE ε2 則是保護(hù)性因素。
表5 各基因多態(tài)性與aMCI相關(guān)性的多因素Logistic回歸分析
LDLR 基因位于人類第19 號(hào)染色體短臂末端(p13.1-p13.3),全長(zhǎng)45 kb,由18 個(gè)外顯子和17 個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成。rs5925位點(diǎn)位于LDLR 第18個(gè)外顯子NocI限制性酶切多態(tài)位點(diǎn),rs5925位點(diǎn)基因多態(tài)性與TC 和LDL 水平間有明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系,LDLR 基因rs688位點(diǎn)位于LDLR 基因的第12 個(gè)外顯子中[11]。LDLR 在AD 發(fā)病機(jī)制中的作用,特別是在晚發(fā)性AD 中,在過(guò)去25 年里被遺傳、神經(jīng)病理學(xué)和生物標(biāo)志物分析(臨床研究)或細(xì)胞和動(dòng)物模型系統(tǒng)(臨床前研究)研究最多。雖然有一些矛盾的報(bào)道,但越來(lái)越多的證據(jù)表明,LDLR不僅能調(diào)節(jié)大腦和外周的Aβ,還能維護(hù)大腦內(nèi)穩(wěn)態(tài),延緩AD 的發(fā)病。雖然LDLR rs688 基因多態(tài)性對(duì)認(rèn)知障礙的機(jī)制并不是很明確,但是有幾條證據(jù)表明LDLR 基因多態(tài)性是與AD 有關(guān)的優(yōu)良候選基因。首先,LDLR 是ApoE 的主要腦受體,其等位基因已被廣泛接受用于調(diào)節(jié)AD 風(fēng)險(xiǎn)[12-13]。其次,LDLR 缺乏與Tg2576 APP 轉(zhuǎn)基因小鼠中Aβ 沉積增加有關(guān),盡管不是PD APP 轉(zhuǎn)基因小鼠,但暗示LDLR 和AD 標(biāo)記之間可能存在聯(lián)系。第三,小鼠LDLR 缺乏與學(xué)習(xí)能力不足有關(guān)。最后,rs688 基因多態(tài)性都與膽固醇穩(wěn)態(tài)有關(guān),膽固醇穩(wěn)態(tài)本身與Aβ 的產(chǎn)生和AD 風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)[14]。在本研究中也發(fā)現(xiàn),rs688 確實(shí)與aMCI 發(fā)病相關(guān),rs688 T等位基因是aMCI發(fā)病的易感等位基因。
ABCA7 基因位于染色體19p13.3。ABCA7 可促進(jìn)膽固醇外流和抑制Aβ分泌,并能通過(guò)C1q補(bǔ)體途徑增強(qiáng)巨噬凋亡細(xì)胞的功能。ABCA7 是大腦小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元表達(dá)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白大家族的一部分。研究結(jié)果證明,ABCA7 通過(guò)增強(qiáng)吞噬Aβ、凋亡細(xì)胞和合成底物的作用來(lái)降低AD 的危險(xiǎn)性[15];也有研究顯示,ABCA7通過(guò)清除Aβ沉積來(lái)降低AD的危險(xiǎn)性[16-18]。本研究結(jié)果表明,ABCA7 rs3752246 C 等位基因是aMCI發(fā)病的易感等位基因。
ApoE、LDLR、ABCA7 基因多態(tài)性與aMCI 的發(fā)病確實(shí)存在相關(guān)性,但其在認(rèn)知障礙發(fā)病機(jī)制中的作用還有待進(jìn)一步闡明。