湖北鐘祥與國內外長壽老人APOE基因多態性對比分析

劉國棟 王樺 汪琦 李晨芳 葉光明 檀春玲

湖北鐘祥與國內外長壽老人APOE基因多態性對比分析

劉國棟 王樺 汪琦 李晨芳 葉光明 檀春玲

目的 對比分析我國湖北鐘祥和廣西巴馬長壽老人、亞洲國家日本、歐洲3國(法國、西班牙和意大利)百歲老人APOE各基因型占比,探討國內外長壽老人的APOE基因多態性。 方法 調查我國湖北鐘祥的長壽老人70例,檢測其APOE基因型并與文獻報道的我國廣西巴馬長壽老人和國外4國百歲老人進行比較分析。 結果 鐘祥長壽老人E2、E3、E4型等位基因占比分別為5.71%、78.57%、15.71%,廣西巴馬長壽老人分別為10.08%、85.27%、4.50%,亞洲國家日本百歲老人分別為7.27%、88.13%、4.60%,歐洲3國匯總后分別為10.93%、84.22%、9.70%。湖北鐘祥長壽老人等位基因E4型頻率高于廣西巴馬長壽老人(P<0.05),鐘祥百歲老人E4型頻率高于日本及歐洲3國百歲老人(P<0.05),E3型頻率低于日本及歐洲3國百歲老人(P<0.05)。 結論 湖北鐘祥與國內外長壽人群中,均以E3型等位基因和E3/E3基因型分布最廣,鐘祥長壽老人E4型等位基因與E4/E3基因型頻率均高于國內外長壽老人,長壽人群中APOE基因分布頻率的差異可能受到地理、種族在內的多方面因素的影響。

百歲老人; APOE基因; 長壽

APOE基因有E2、E3、E4 3種等位基因,在普通人群中E3等位基因最常見,這3種等位基因分別構成6種可能的基因型,分別為E2/E2、E3/E3、E4/E4、E3/E2、E4/E2、E4/E3,該基因與長壽存在相關性[1-2]。本文對我國湖北鐘祥長壽鄉的長壽老人進行APOE基因檢測,與中國廣西巴馬長壽老人、日本、法國、西班牙和意大利的百歲老人APOE基因型相關研究進行對比分析。

1 對象與方法

1.1 研究對象 研究組對象為中國湖北省鐘祥地區長壽老人(年齡≥90歲),由經過統一培訓的工作人員于2013年1月至2016年7月采取隨機抽樣的調查方式,對居住在當地各鄉鎮的長壽老人進行調研,完成采集合格靜脈血標本70人,其中男14人,女56人。年齡90～113歲,90～99歲20人,百歲老人50人。職業:農民67人,教師、裁縫和電工各1人。長壽老人的生活環境相似。

對照組人群為文獻報道的國內外長壽老人,分別為中國廣西巴馬長壽老人[3]、日本、意大利、西班牙和法國的百歲老人[4-5],中國廣西巴馬長壽老人組129人的年齡與湖北鐘祥長壽老人70人年齡相同,均在90～113歲。國外4國各組百歲老人年齡均≥100歲,詳見表1。

表1 國內外長壽老人年齡范圍

1.2 APOE基因分型檢測 APOE基因由我院檢驗中心基因診斷室進行檢測。首先采用基因組DNA提取試劑盒(Qiagen公司,上海)提取靜脈血DNA,再用PCR技術(Life Technologies公司,新加坡)擴增特定基因片段,最后用基因芯片(Sinochip公司,珠海)法,擴增的特定基因片段與芯片上特異性核酸探針雜交,以檢測2個基因位點:112(rs429358)和158(rs7412)的突變,通過生物信號原位放大技術,使基因芯片雜交信號放大到肉眼判讀的水平。

1.3 統計方法 所有統計分析采用SPSS 23.0軟件完成。計數資料采用率表示;多個構成比之間的比較用卡方檢驗,采用Bonferroni法對P值進行調整,即原始P值乘上(構成比數-1)倍,以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 中國湖北鐘祥與廣西巴馬長壽老人基因型與基因頻率比較 中國湖北鐘祥與廣西巴馬長壽老人APOE基因均以E3型最多見,分別為78.57%、85.27%,E2型頻率分別為5.71%、10.08%。鐘祥與巴馬長壽老人E2和E3型等位基因頻率差異無統計學意義(P<0.05),E4型等位基因頻率鐘祥長壽老人明顯高于巴馬長壽老人(P<0.05)。

APOE基因中6種基因型頻率顯示,鐘祥與巴馬均以E3/E3型最多見,分別為60.00%、78.29%,但鐘祥E3/E3型頻率低于巴馬長壽老人(P<0.05), E4/E3基因型頻率鐘祥長壽老人居第2位為27.14%,明顯高于巴馬長壽老人6.20%,(P<0.05),其余各基因型差異無統計學意義,見表2。

表2 中國湖北鐘祥與廣西巴馬長壽老人等位基因型與基因型頻率比較(n,%)

湖北鐘祥長壽組(n=70)廣西巴馬長壽組(n=129)P等位基因E28(5 71)26(10 08)0 274E3110(78 57)220(85 27)0 180E422(15 71)12(4 50)<0 001基因型E2/E207(5 43)0 570E2/E37(10 00)10(7 75)1 000E3/E342(60 00)101(78 29)0 030E4/E21(1 43)2(1 55)1 000E4/E319(27 14)8(6 20)<0 001E4/E41(1 43)1(0 78)1 000

2.2 湖北鐘祥與國外百歲老人基因頻率比較 將我國湖北鐘祥百歲老人分別與亞洲國家日本及歐洲3國(法國、西班牙和意大利)百歲老人做比較,各組百歲老人3種等位基因中仍以E3型最多見,其中鐘祥百歲老人E3型等位基因頻率為75.00%,日本為88.13%,歐洲國家西班牙最高為87.73%,法國最低為82%,歐洲國家匯總后E3型頻率為84.22%,鐘祥組E3型基因型頻率低于日本及歐洲3國總和,差異均有統計學意義(P<0.05),見表3與表4。

我國鐘祥百歲老人E4型等位基因頻率在3種等位基因中居第2位為19%,而國外4國百歲老人E4型均為分布最少的等位基因,鐘祥百歲老人E4型等位基因頻率明顯高于日本及歐洲百歲老人,差異均有統計學意義(P<0.05)。E2型等位基因我國鐘祥百歲老人最少見為6%,國外4國均為第2。鐘祥百歲老人E2型等位基因頻率與日本及歐洲3國總和比較,差異無統計學意義(P>0.05),見表3與表4。

6種基因型頻率顯示,我國鐘祥百歲老人與國外4國百歲老人均以E3/E3最多見,該基因型頻率與日本及歐洲3國總和比較差異均有統計學意義(P<0.05)。鐘祥百歲老人E4/E3型頻率居第2位為32%,明顯高于其他國家(P<0.05),見表3與表4。

表3 中國湖北鐘祥百歲老人與日本百歲老人等位基因與基因型頻率比較(n,%)

湖北鐘祥(n=50)日本(n=729)P等位基因E26(6 00)106(7 27)1 000E375(75 00)1285(88 13)<0 001E419(19 00)67(4 60)<0 001基因型E2/E20(0 00)1(0 14)1 00E2/E35(10 00)102(13 99)1 000E3/E327(54 00)562(77 09)0 005E4/E21(2 00)2(0 27)0 905E4/E316(32 00)59(8 09)<0 001E4/E41(2 00)3(0 41)1 000

表4 中國湖北鐘祥百歲老人與法國、西班牙和意大利百歲老人等位基因與基因型頻率比較(n,%)

注:與湖北鐘祥比較,*P<0.05

3 討論

中國湖北鐘祥是中外著名的“長壽鄉”之一,2008年由中國老年學會命名為“中國長壽之鄉”[6],2015年5月由聯合國老齡所認證為“世界長壽之鄉”。

鐘祥現有總人口103萬,100歲以上的老人109人,90歲以上老人3321人,80歲以上老人25 407人,最高齡老人113歲,百歲老人為全國平均水平的十多倍。這為全球老齡化社會快速發展中開展長壽老人基因相關性研究提供了可貴的資料。

本研究結果顯示鐘祥長壽老人中E4等位基因頻率明顯高于我國廣西巴馬、日本及歐洲3國百歲老人。文獻報道E4型長壽相關性尚未達成統一共識,國外以百歲老人為對象的研究提示E4型等位基因與長壽呈負相關性[5],而廣西巴馬以年齡在90歲以上的長壽老人為對象的研究中未發現APOE各等位基因與長壽的相關性[3]。且E4型等位基因攜帶者患心腦血管疾病(如卒中、冠心病、心肌梗死)、血脂異常及老年癡呆的風險較E2、E3型高[7-12]。鐘祥百歲老人疾病譜以高脂血癥最常見為75%,冠心病為7%,卒中為3.57%，除少數老人存在不同程度的認知功能下降外無癡呆老人[13]。因此E4等位基因與長壽及上述疾病的相關性有待進一步深入研究。

湖北鐘祥百歲老人E3/E3基因型頻率分布最廣為54.00%,其次為E4/E3型(32.00%)。日本及歐洲3國匯總后的百歲老人E3/E3基因型頻率明顯高于我國湖北鐘祥,分別為77.09%、70.72%;同時E4/E3型頻率明顯低于湖北鐘祥,分別為8.09%、8.64%。但無論是中國湖北鐘祥與廣西巴馬,還是日本、法國、西班牙和意大利各國的長壽人群,其APOE基因中3種等位基因和6種基因型頻率均以E3型等位基因和E3/E3基因型分布最廣。

本研究結果顯示,鐘祥長壽老人與國內外長壽老人在E4型等位基因與E4/E3、E3/E3基因型頻率存在差異。結合文獻復習:有兩項研究對中國漢族人群進行全基因組分析(GWAS)[14-15],結果顯示遺傳多態性從北到南存在差異性。同時也有研究顯示E4型等位基因在人群中的頻率隨地理位置的不同而不同[16]。除地理因素的影響外,遺傳多樣性還受到種族的影響。國內廣西巴馬的研究對象主要為壯族人群,因此推測湖北鐘祥長壽人群與國內外長壽人群APOE基因存在差異可能受到地理、種族在內的多方面因素的影響。這為開展APOE基因與長壽相關性研究以提示:選取特定地區、獨立種族人群為對象,結合當地年輕對照進行大樣本研究才能使研究結果更具說服力,而鐘祥長壽人群滿足這一要求。

長壽是基因遺傳、環境、生活習慣、醫療條件和心理等多方面因素共同作用的結果[17]。過去的幾十年間長壽老人數量增加,正是證明長壽是除遺傳因素外上訴多方面因素共同作用的結果。湖北鐘祥長壽老人多生活在農村地區,居住條件簡陋,醫療條件匱乏,因此促成其長壽的原因可能與當地的自然環境、自身心理狀態和生活習慣有重要關聯。

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Comparison of APOE gene polymorphism in the long-lived individuals among Zhongxiang Hubei,Bama Guangxi and abroad

LIUGuo-dong,WANGHua,WANGQi,LIChen-fang,YEGuang-ming,TANChun-ling.
DepartmentofGeriatrics,ZhongnanHospital,WuhanUniversity,Wuhan430071,China

Objective To explore the APOE gene polymorphism in long-lived individuals of different countries and regions,we compared allele and genotype frequencies of APOE in long-lived individuals from Central China(Zhongxiang Hubei),Southern China(Bama Guangxi), Japan, three European countries(Italy, Spain and France). Methods Seventy cases of the oldest-old lived in Zhongxiang were investigated, and their genotypes for APOE were detected. The allele and genotype frequencies of APOE of the Zhongxiang group were compared with the other oldest-old from Southern China, Japan, and three European countries. Results The frequencies of E2, E3 and E4 alleles in Zhongxiang group were 5.71%,78.57%,15.71% respectively, 10.08%,85.27%,4.50% respectively in the Southern China group, 7.27%,88.13%,4.60% respectively in Japan group, and 10.93%, 84.22%, 9.70% in the combined group of three European countries. The frequency of E4 allele was higher in Zhongxiang group than that in the Southern China group. The E4 allele was more frequent and the E3 allele was lower in the centenarians of Zhongxiang group than that in Japan group and European group. Conclusions The frequencies of E3 allele and E3/E3 genotype are the highest in all the groups. The frequencies of E4 allele and E4/E3 genotype are the highest in Zhongxiang group compared with the other groups. The APOE allele frequency distribution may be affected by many factors including ethnicity and geography.

centenarians; ApoE; longevity

430071湖北省武漢市，武漢大學中南醫院老年病科

王樺，Email:hospwh@sina.com

Q987

A

10.3969/j.issn.1003-9198.2017.08.018

2016-09-26)