從中醫(yī)證候談載脂蛋白E與阿爾茨海默病的相關(guān)性*

武峻艷，王 杰

山西中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院(太原 030619)

近年來，載脂蛋白E(Apolipoprotein E,ApoE)基因多態(tài)性與阿爾茨海默病(Alzheimer’s diseases,AD)的相關(guān)性受到了越來越多的關(guān)注。目前國內(nèi)外大量研究已證實ApoE基因ε4等位基因為AD的風(fēng)險基因[1]。但對于其等位基因ε2、ε3在致病中的作用，以及6種基因型在疾病中的表達(dá)，研究結(jié)果卻存在較大差異。這就提示ApoE基因多態(tài)性與AD的相關(guān)可能不是簡單的線性相關(guān)，而是多因素共同作用的結(jié)果。本文擬就ApoE基因多態(tài)性的發(fā)生，以及其在AD發(fā)病、診斷和治療中的意義作一述評，以探究二者相互關(guān)聯(lián)和作用的方式。

1ApoE基因多態(tài)性與AD的關(guān)系A(chǔ)D是中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變，以進(jìn)行性認(rèn)知功能下降和行為障礙為主要特征，是臨床最常見的癡呆類型。大量研究表明，ApoE基因多態(tài)性與AD的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)[2]。

1.1 ApoE基因 ApoE基因位于第 19 號染色體長臂的13區(qū)2帶，1973年從正常人的極低密度脂蛋白(Very low density lipoprotein,VLDL)中被發(fā)現(xiàn)。ApoE暴露于各類脂蛋白顆粒的表面，是各種脂蛋白的載脂蛋白成分。ApoE主要由肝臟合成，腦、腎上腺等組織和卵巢顆粒細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞也能合成ApoE。ApoE基因包含3個內(nèi)含子和4個外顯子，主要包括ε2、ε3、ε4三種等位基因，并由此產(chǎn)生了6種基因型，不同基因型在條件控制下選擇性表達(dá)，相應(yīng)產(chǎn)生了Apo E 2、Apo E 3和Apo E 4三種載脂蛋白，在不同的氨基酸結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，形成了特性不同的蛋白質(zhì)，從而表現(xiàn)出不同的生理功能。

ApoE基因具有參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central nervous system,CNS)的生長發(fā)育與損傷修復(fù)、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝等作用，因而其功能缺陷或數(shù)量缺乏可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害及脂代謝紊亂。而血脂水平尤其是膽固醇的濃度與AD的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。

膽固醇在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要參與了神經(jīng)元突觸的生長和成熟、神經(jīng)的成長和修復(fù)，以及軸突間的信號傳遞等過程。有研究表明在AD的特征性病理變化如神經(jīng)元纖維纏結(jié)(Neurofibrillary tangles,NFTs)、老年斑(Senile plaques，SP)以及腦血管淀粉樣變性等都與ApoE有密切的關(guān)聯(lián)[3]。

1.2 ApoE基因多態(tài)性 ApoE是一種由遺傳所決定的具有多態(tài)性的蛋白質(zhì)，ε3占自然人群基因型的大多數(shù)，在正常生理功能中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。ε2和ε4是兩種變異型基因，ε3跟脂蛋白受體的親和力較強，而ε2和ε4則較弱，因而當(dāng)這兩種基因型變異增多時，可引起脂蛋白代謝的異常。不同的ApoE亞型在AD的病變過程中發(fā)揮不同的作用。如有研究發(fā)現(xiàn)ApoE2具有阻止Aβ轉(zhuǎn)化成纖維形式的能力，可影響Aβ早期的轉(zhuǎn)化過程；ApoE3可以防止Aβ的沉積，對于神經(jīng)元具有保護(hù)作用[4]。在AD患者Tau蛋白異常高度磷酸化，形成神經(jīng)元纖維纏結(jié)的過程中，ApoE2或E3能減少其磷酸化，阻止Tau蛋白聚集；而ApoE4會促進(jìn)老年斑和神經(jīng)元纖維纏結(jié)在腦內(nèi)形成，加速大腦動脈粥樣硬化。

ApoEε2與ApoEε4基因均與認(rèn)知有關(guān)，其中ApoEε4基因是引起輕度認(rèn)知障礙的危險因素，而ApoEε2則是保護(hù)因素[5]。其作用機制一方面是ApoE基因多態(tài)性與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的脂代謝關(guān)系密切。如ε4攜帶者中樞神經(jīng)系統(tǒng)中ApoE濃度較低，影響了膽堿和磷脂的代謝，從而破壞了膽堿能系統(tǒng)的平衡[6-7]。同時，ApoE基因多態(tài)性與神經(jīng)突觸的整復(fù)有關(guān)。在以ApoE轉(zhuǎn)基因小鼠為研究對象時發(fā)現(xiàn)，ε3比ε4更有利于促進(jìn)海馬神經(jīng)元軸突的生長[8]。循證醫(yī)學(xué)研究也表明[1,9-10]，ApoE基因多態(tài)性與AD的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)。那么，ApoE基因多態(tài)性是如何發(fā)生的？人體為什么會發(fā)生基因變異呢？

2ApoE基因多態(tài)性的出現(xiàn)

2.1 環(huán)境的作用 遺傳的基本特征之一是基因組序列會在環(huán)境的作用下發(fā)生變異，這是人類進(jìn)化和適應(yīng)環(huán)境的必然結(jié)果，基因組序列的變異導(dǎo)致了“基因多態(tài)性”的產(chǎn)生。人類遺傳的形式主要有三種：純基因遺傳，純文化遺傳和基因—文化遺傳[11]。在物競天擇、適者生存的自然法則下，人類的遺傳也必然根據(jù)環(huán)境的要求而不斷進(jìn)行著調(diào)整和優(yōu)化。人是社會的人，在活動中創(chuàng)造了文化，文化又造就了人，在與環(huán)境的相互作用中以“基因—文化互作”的方式進(jìn)化。文化是一種工具性體系，它通過與環(huán)境形成交流和反饋的作用，從而保證人類群體的持續(xù)生存。外在環(huán)境的要求，會不斷輸入到文化系統(tǒng)中來，通過反饋的途徑，放大它的有效部分，修正或抑制它的無效部分[12]，進(jìn)而“內(nèi)化”為基因的一部分。很多人類常見病，代表的就是我們的基因組與環(huán)境之間畢生相互作用的一種積累[13-14]。

ApoE基因多態(tài)性的出現(xiàn)，也應(yīng)是人類在進(jìn)化過程中與外環(huán)境長期相互作用的結(jié)果。因而在對其表型在AD患者中出現(xiàn)的頻率等臨床研究中呈現(xiàn)出了明顯的地區(qū)差異[15-17]。如有研究證實不同種族之間ApoE基因分布存在較大差異，亞洲人群ε4頻率低于歐美人群，ε3頻率則高于歐美人群[18]。

2.2 自穩(wěn)的選擇 目前關(guān)于AD的發(fā)病機制存在多種假說，其中“腦淀粉樣蛋白假說”自提出至今，20 多年來占據(jù)主導(dǎo)地位。雖然Aβ具有神經(jīng)元毒性作用的認(rèn)識已得到廣泛接受，但關(guān)于Aβ是否為引起 AD 發(fā)病的始動因子，目前認(rèn)識不一。并且隨著近年來國際上各大制藥公司以清除Aβ蛋白為策略的新藥研發(fā)相繼失敗，對“腦淀粉樣蛋白假說”的質(zhì)疑也越來越多[19]。有研究表明，大腦之所以會產(chǎn)生β淀粉樣蛋白，是在感染細(xì)菌、病毒或真菌后大腦的免疫應(yīng)激反應(yīng)，這類蛋白將侵入大腦的病原體包裹，并聚集成塊，防止它們感染傷害大腦，而聚集起來的β淀粉樣蛋白導(dǎo)致了神經(jīng)炎癥和神經(jīng)細(xì)胞死亡，最終引發(fā)AD。也就是說β淀粉樣蛋白的聚集是機體為了最大限度地維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，而做出的“兩害相權(quán)取其輕”的選擇。

ApoE基因多態(tài)性的發(fā)生未嘗不會是機體的一種自穩(wěn)選擇。雖然中外研究都一致表明，ApoE基因ε4等位基因是引起AD發(fā)病的高風(fēng)險基因。但也有研究發(fā)現(xiàn)，攜帶ε4等位基因的75歲以上的長壽者，ε4可能有防止癌癥發(fā)生的作用[20]。

2.3 表觀遺傳機制 表觀遺傳機制是指在DNA遺傳序列不發(fā)生改變的前提下，基因的表達(dá)與功能發(fā)生改變，同時產(chǎn)生可遺傳的表型。這種修飾作用可發(fā)生在特定基因的特殊位點，從而產(chǎn)生特定的細(xì)胞表型，目前認(rèn)為這種機制對促進(jìn)生物學(xué)過程的廣泛發(fā)生和推動老化有一定作用[21]。表觀遺傳學(xué)的主要內(nèi)容包括兩部分。基因轉(zhuǎn)錄過程調(diào)控主要研究作用于親代的環(huán)境因素引起子代基因表達(dá)方式發(fā)生改變的原因，基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控主要研究RNA的調(diào)控機制[22]。AD表觀遺傳學(xué)的改變包括組蛋白修飾、miRNAs、DNA甲基化等。其中，DNA甲基化包括Apo E 甲基化在阿爾茲海默病的發(fā)病過程中扮演著重要角色；其他因素還包括組蛋白乙?；c阿爾茨海默病的病原學(xué)相關(guān)改變等[23-24]。

有研究表明，表觀遺傳學(xué)缺陷有可能通過藥物干預(yù)而發(fā)生逆轉(zhuǎn)。2019年1月22日在Brain雜志上發(fā)表的一項研究中，布法羅大學(xué)(University at Buffalo)的科學(xué)家研究了AD動物模型以及該病患者的死后腦組織。從這些數(shù)據(jù)中，他們發(fā)現(xiàn)一種與AD相關(guān)的異常組蛋白修飾抑制了基因表達(dá)，使得谷氨酸受體減少，最終導(dǎo)致突觸功能的喪失和記憶缺陷。而給AD動物模型注射了3次酶抑制劑后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)實驗動物的認(rèn)知功能得到了恢復(fù)。表觀遺傳學(xué)治療為AD藥物開發(fā)提供了重要的方向。

3ApoE基因多態(tài)性對AD的意義

3.1 個體化醫(yī)學(xué)診治的探索 基因多態(tài)性研究在臨床上的應(yīng)用可以分為三個層次，即多態(tài)性基因攜帶者對某一種疾病、應(yīng)激狀態(tài)或某些毒素的易感性；基因多態(tài)性與疾病表型的關(guān)系；以及基因多態(tài)性對疾病預(yù)后和治療效果的影響[25]。目前ApoE基因多態(tài)性與AD相關(guān)性的文獻(xiàn)、臨床與基礎(chǔ)研究大多集中在第一層次，即攜帶等位基因ε2、ε3、ε4的人群對AD的易感性上，也有研究關(guān)注第二層次，如ApoE基因多態(tài)性與AD患者癥狀、行為和精神狀態(tài)的關(guān)系[26]。試圖通過基因檢測或疾病表型的研究，找到調(diào)控AD發(fā)生和發(fā)展的分子生物學(xué)基礎(chǔ)，把多態(tài)性的ApoE基因作為診斷AD的分子靶標(biāo)，來預(yù)測AD發(fā)生的可能性大小和進(jìn)展程度，從而為早期預(yù)防和有效治療AD提供個體化的可靠依據(jù)。但由于一方面不同研究結(jié)果的差異較大，另一方面ApoE基因型檢測程序復(fù)雜，假性結(jié)果占有一定比例，所以目前基因檢測尚不能作為一種臨床常規(guī)的診斷方法，更不能代替神經(jīng)影像學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)檢測或者臨床評價。

ApoE基因多態(tài)性與AD疾病表型的研究仍處于起步階段，還存在樣本量小、診斷標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題，仍然需要在實踐中繼續(xù)探索AD個體化診治的臨床可靠途徑。

3.2 中醫(yī)證候相關(guān)性的研究 辨證論治是中醫(yī)認(rèn)識和治療疾病的重要特征?！白C”可根據(jù)個體差異和時間、空間而不同，故有異病同證、同病異證以及異病同治、同病異治等現(xiàn)象的產(chǎn)生，特別強調(diào)了個體差異化診療在臨床認(rèn)識和治療疾病中的重要地位。中醫(yī)證候的多樣性與特定基因的多態(tài)性之間可能存在著某種關(guān)聯(lián)，而此種關(guān)聯(lián)可能正是證候形成與體質(zhì)類型聯(lián)系的分子基礎(chǔ)。

ApoE在脂蛋白代謝中發(fā)揮重要作用，而脂蛋白代謝與中醫(yī)痰瘀證候的形成存在密切關(guān)聯(lián)[27]。如有研究認(rèn)為他汀類藥物能通過抑制ApoEε4基因表達(dá)而防治AD[28]。一項AD的中醫(yī)證候聚類研究，將37個阿爾茨海默病患者按中醫(yī)證候分成5類，概括并歸納出陽虛夾痰、陰虛夾痰、脾虛濕盛、肝腎陰虛和氣陰兩虛兼有痰濕5種證候類型為常見的AD證候[29]。

3.3 辨證治療方案的選擇 中醫(yī)學(xué)的特征主要表現(xiàn)在整體觀念和辨證論治兩個方面。整體觀念強調(diào)人體內(nèi)部以及人體與外部環(huán)境是統(tǒng)一的整體，人體的生長發(fā)育以及生理、病理變化均受到外界氣候、地理、社會等環(huán)境因素的影響。這種認(rèn)識與表觀遺傳學(xué)所強調(diào)的外界環(huán)境影響人體內(nèi)在生理、病理的思想相一致。辨證論治認(rèn)為同一疾病隨著發(fā)病原因、階段和主體的不同，可以呈現(xiàn)不同的證型。表觀遺傳學(xué)也認(rèn)為，在疾病不同階段表觀遺傳因子會發(fā)生相應(yīng)的改變。因而從表觀遺傳學(xué)角度探索中醫(yī)學(xué)的病因病機存在本質(zhì)上的統(tǒng)一性。

表觀遺傳學(xué)的研究特點，主要表現(xiàn)在突出環(huán)境與自身的相互作用上，這與中醫(yī)“證候”的研究具有互通性，而且中藥組分能夠通過調(diào)控重要的表觀遺傳調(diào)控蛋白而發(fā)揮治療作用[30]。在針對181例AD患者的中醫(yī)辨證治療方案改善AD患者生活質(zhì)量的臨床研究中，每4周進(jìn)行1次中醫(yī)辨證，心氣虛證給予調(diào)心方，腎精不足證給予補腎方，挾痰、挾瘀者分別加用礞石滾痰丸、血府逐瘀膠囊等辨證治療。結(jié)果顯示中醫(yī)辨證治療方案對改善AD患者的生活質(zhì)量、延緩其病情進(jìn)展具有一定的積極作用[31]。針灸選擇益智調(diào)神的四神聰與祛痰化濁的豐隆穴為主，辨證配合其他腧穴與中藥方劑，結(jié)果顯示針灸聯(lián)合中醫(yī)辨證治療AD能夠取得非常理想的臨床療效[32]。

通過對ApoE基因多態(tài)性的研究，深入探討不同基因型與AD不同證候之間的關(guān)系，有可能為中醫(yī)個體化預(yù)防和治療AD提供更為可靠的思路和方法，并為中醫(yī)同病異治、異病同治提供分子水平上的依據(jù)。