载脂蛋白E(APOE)基因检测

2024-09-27 07:53:27 65

    1973年,研究人员在一种罕见的脂质代谢紊乱(称为家族性高胆固醇血症III型)患者的极低密度脂蛋白(VLDL)中发现了一种富含精氨酸的蛋白质被命名为载脂蛋白E(APOE,Apolipoprotein E)。越来越多的研究发现APOE在脂质代谢、心血管疾病(CVD)和阿尔茨海默病(AD)中发挥重要作用。


图片来源:genetrace


一 什么是APOE?

    APOE基因位于19号染色体,编码载脂蛋白E(APOE),是血浆中重要的载脂蛋白之—。该蛋白参与机体血脂调节、胆固醇平衡、中枢神经系统受损神经元的修复,具有重要生理学功能。

 

1 APOE基因的结构和功能

    APOE基因包含四个外显子和三个内含子,编码一个由299个氨基酸组成的蛋白质,约34 kDa。脂蛋白E是一种载脂蛋白,主要存在于血浆中的脂蛋白颗粒中,如极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。脂蛋白E参与脂质的运输和代谢,调节胆固醇和甘油三酯的水平。

 

2 APOE基因的多态性

    APOE基因有2个SNP位点rs429358和rs7412组成3种相对常见单倍型ε2、ε3、ε4,相互组合形成6种主要基因型ε2ε2、ε2ε3、ε3ε3、ε2ε4、ε3ε4、ε4ε4构成三种异构体 (APOE E2、E3、E4)。这些等位基因编码的脂蛋白E在结构上略有不同,导致其在功能和代谢上的差异。

 

    主要区别是其DNA序列上述两个位点的碱基差异,造成它们所编码的蛋白在第112位和第158位的氨基酸残基发生了变化。APOE2在两个位点上均为半胱氨酸 (Cys),APOE3在第112位为半胱氨酸,而第158位为精氨酸 (Arg),APOE4在两个位点上均为精氨酸。其中E4型会增加阿尔茨海默病、路易体痴呆的发病风险,同时也会使血浆胆固醇和低密度脂蛋白的水平升高,从而增加心脑血管疾病的发病风险。

 

3 APOE基因的多态性与多种疾病的关系

(1)与动脉粥样硬化

    血浆中血脂如果过多容易造成“血稠”,在血管壁上沉积,逐渐形成小斑块。由于过多脂肪沉积,造成动脉硬化 使血流受阻,阻塞血液流入相应部位,引起功能缺损,发生在冠状动脉时可引起冠心病,发生在脑血管时易发生脑梗死。携带APOE ε2等位基因者,对动脉粥样硬化有防护作用。而携带APOE ε4等位基因者,胆固醇及甘油三酯含量高,是动脉粥样硬化的潜在危险因素。

 

(2)与阿尔茨海默病

    阿尔茨海默病 (老年痴呆症)是—种神经退行性疾病,分为早发型和迟发型,其中迟发型较为常见。而APOE ε4等位基因与迟发型风险有关。大量血脂在脑部沉积,影响脑胆固醇稳态,导致细胞外神经炎性斑块和细胞内神经元纤维缠绕,增加阿尔茨海默病的患病风险。

 

    风险型基因人群的阿尔茨海默病发生风险可达普通人群的10倍以上。因此可以通过APOE基因检测来查看自己是否为风险型,对可控的危险因素进行早期干预,50%以上的APOE ε4基因携带者不会发展成阿尔茨海默病。

 

(3)载脂蛋白E与他汀类药物 

    他汀类药物是目前应用最广泛的降脂药物之—,能有效防治心脑血管疾病的发生。不仅能强效地降低总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白(LDL),而且能—定程度上降低甘油三酯(TG),升高高密度脂蛋白(HDL)。

 

    研究证实,他汀类药物降脂治疗效果与APOE基因多态性有关。APOE3型携带者使用他汀类药物疗效正常。而另外两种变异型,APOE2型携带者使用他汀类药物疗效较好,APOE4型携带者使用他汀类药物疗效往往不佳。

 

二 载脂蛋白E(APOE)基因检测

    检测意义:APOE基因检测结果反映的是与蛋白功能密切相关的心脑血管疾病的患病风险、他汀类用药建议。心脑血管系统疾病患病风险同时受环境、饮食、运动等多种因素影响,而对药物疗效的预测也会受环境、饮食、生理病理状况及合并用药等复杂情况的干扰。根据检测结果定制预防建议,积极进行健康管理,尽早预防,及时干预。

 

检测方法 PCR

 

参考文献

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[2] zhang M, Gu w, Qiao S, et al. Apolipoprotein E Gene polymorphism and Risk for coronary Heart Disease in the chinese population: A Meta- Analysis of 61 Studies lncluding 6634 cases  and 6393 controls[J]. Journal of the American college of cardiology, 2014, 9(4):e95463.

[3] Liu M, Bian c, zhang J, et al. Apolipoprotein E gene polymorphism and Alzheimer,s disease in chinese population: a meta-analysis[J]. Scientific Reports, 2013, 4(4):4383.

[4] Thompson JF,  Hyde cL, wood LS, paciga SA, Hinds DA, cox DR, Hovingh GK, Kastelein JJ. comprehensive whole-genome and candidate gene analysis for response to statin therapy in the Treating to New Targets (TNT) cohort. circ cardiovasc Genet. 2009 Apr;2(2):173-81.

[5] Courtney M, Kloske,Michael E, Belloy,Elizabeth E, Blue et al. Advancements in APOE and dementia research: Highlights from the 2023 AAIC Advancements: APOE conference.[J] .Alzheimers Dement, 2024, 0: 0.

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