從中醫證候談載脂蛋白E與阿爾茨海默病的相關性*

武峻艷，王 杰

山西中醫藥大學針灸推拿學院(太原 030619)

近年來，載脂蛋白E(Apolipoprotein E,ApoE)基因多態性與阿爾茨海默病(Alzheimer’s diseases,AD)的相關性受到了越來越多的關注。目前國內外大量研究已證實ApoE基因ε4等位基因為AD的風險基因[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，研究結果卻存在較大差異。這就提示ApoE基因多態性與AD的相關可能不是簡單的線性相關，而是多因素共同作用的結果。本文擬就ApoE基因多態性的發生，以及其在AD發病、診斷和治療中的意義作一述評，以探究二者相互關聯和作用的方式。

1ApoE基因多態性與AD的關系AD是中樞神經系統退行性病變，以進行性認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基因多態性與AD的發生發展有密切關聯[2]。

1.1 ApoE基因 ApoE基因位于第 19 號染色體長臂的13區2帶，1973年從正常人的極低密度脂蛋白(Very low density lipoprotein,VLDL)中被發現。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胞、單核巨噬細胞也能合成ApoE。ApoE基因包含3個內含子和4個外顯子，主要包括ε2、ε3、ε4三種等位基因，并由此產生了6種基因型，不同基因型在條件控制下選擇性表達，相應產生了Apo E 2、Apo E 3和Apo E 4三種載脂蛋白，在不同的氨基酸結構基礎上，形成了特性不同的蛋白質，從而表現出不同的生理功能。

ApoE基因具有參與中樞神經系統(Central nervous system,CNS)的生長發育與損傷修復、調節脂質代謝等作用，因而其功能缺陷或數量缺乏可引起中樞神經系統損害及脂代謝紊亂。而血脂水平尤其是膽固醇的濃度與AD的發生發展關系密切。

膽固醇在中樞神經系統中主要參與了神經元突觸的生長和成熟、神經的成長和修復，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元纖維纏結(Neurofibrillary tangles,NFTs)、老年斑(Senile plaques，SP)以及腦血管淀粉樣變性等都與ApoE有密切的關聯[3]。

1.2 ApoE基因多態性 ApoE是一種由遺傳所決定的具有多態性的蛋白質，ε3占自然人群基因型的大多數，在正常生理功能中發揮至關重要的作用。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的病變過程中發揮不同的作用。如有研究發現ApoE2具有阻止Aβ轉化成纖維形式的能力，可影響Aβ早期的轉化過程；ApoE3可以防止Aβ的沉積，對于神經元具有保護作用[4]。在AD患者Tau蛋白異常高度磷酸化，形成神經元纖維纏結的過程中，ApoE2或E3能減少其磷酸化，阻止Tau蛋白聚集；而ApoE4會促進老年斑和神經元纖維纏結在腦內形成，加速大腦動脈粥樣硬化。

ApoEε2與ApoEε4基因均與認知有關，其中ApoEε4基因是引起輕度認知障礙的危險因素，而ApoEε2則是保護因素[5]。其作用機制一方面是ApoE基因多態性與中樞神經系統的脂代謝關系密切。如ε4攜帶者中樞神經系統中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的平衡[6-7]。同時，ApoE基因多態性與神經突觸的整復有關。在以ApoE轉基因小鼠為研究對象時發現，ε3比ε4更有利于促進海馬神經元軸突的生長[8]。循證醫學研究也表明[1,9-10]，ApoE基因多態性與AD的發生發展有密切關聯。那么，ApoE基因多態性是如何發生的？人體為什么會發生基因變異呢？

2ApoE基因多態性的出現

2.1 環境的作用 遺傳的基本特征之一是基因組序列會在環境的作用下發生變異，這是人類進化和適應環境的必然結果，基因組序列的變異導致了“基因多態性”的產生。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環境的要求而不斷進行著調整和優化。人是社會的人，在活動中創造了文化，文化又造就了人，在與環境的相互作用中以“基因—文化互作”的方式進化。文化是一種工具性體系，它通過與環境形成交流和反饋的作用，從而保證人類群體的持續生存。外在環境的要求，會不斷輸入到文化系統中來，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]，進而“內化”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境之間畢生相互作用的一種積累[13-14]。

ApoE基因多態性的出現，也應是人類在進化過程中與外環境長期相互作用的結果。因而在對其表型在AD患者中出現的頻率等臨床研究中呈現出了明顯的地區差異[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 自穩的選擇 目前關于AD的發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 多年來占據主導地位。雖然Aβ具有神經元毒性作用的認識已得到廣泛接受，但關于Aβ是否為引起 AD 發病的始動因子，目前認識不一。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相繼失敗，對“腦淀粉樣蛋白假說”的質疑也越來越多[19]。有研究表明，大腦之所以會產生β淀粉樣蛋白，是在感染細菌、病毒或真菌后大腦的免疫應激反應，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淀粉樣蛋白導致了神經炎癥和神經細胞死亡，最終引發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環境穩態，而做出的“兩害相權取其輕”的選擇。

ApoE基因多態性的發生未嘗不會是機體的一種自穩選擇。雖然中外研究都一致表明，ApoE基因ε4等位基因是引起AD發病的高風險基因。但也有研究發現，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遺傳序列不發生改變的前提下，基因的表達與功能發生改變，同時產生可遺傳的表型。這種修飾作用可發生在特定基因的特殊位點，從而產生特定的細胞表型，目前認為這種機制對促進生物學過程的廣泛發生和推動老化有一定作用[21]。表觀遺傳學的主要內容包括兩部分。基因轉錄過程調控主要研究作用于親代的環境因素引起子代基因表達方式發生改變的原因，基因轉錄后調控主要研究RNA的調控機制[22]。AD表觀遺傳學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病過程中扮演著重要角色；其他因素還包括組蛋白乙酰化與阿爾茨海默病的病原學相關改變等[23-24]。

有研究表明，表觀遺傳學缺陷有可能通過藥物干預而發生逆轉。2019年1月22日在Brain雜志上發表的一項研究中，布法羅大學(University at Buffalo)的科學家研究了AD動物模型以及該病患者的死后腦組織。從這些數據中，他們發現一種與AD相關的異常組蛋白修飾抑制了基因表達，使得谷氨酸受體減少，最終導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，科學家發現實驗動物的認知功能得到了恢復。表觀遺傳學治療為AD藥物開發提供了重要的方向。

3ApoE基因多態性對AD的意義

3.1 個體化醫學診治的探索 基因多態性研究在臨床上的應用可以分為三個層次，即多態性基因攜帶者對某一種疾病、應激狀態或某些毒素的易感性；基因多態性與疾病表型的關系；以及基因多態性對疾病預后和治療效果的影響[25]。目前ApoE基因多態性與AD相關性的文獻、臨床與基礎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，也有研究關注第二層次，如ApoE基因多態性與AD患者癥狀、行為和精神狀態的關系[26]。試圖通過基因檢測或疾病表型的研究，找到調控AD發生和發展的分子生物學基礎，把多態性的ApoE基因作為診斷AD的分子靶標，來預測AD發生的可能性大小和進展程度，從而為早期預防和有效治療AD提供個體化的可靠依據。但由于一方面不同研究結果的差異較大，另一方面ApoE基因型檢測程序復雜，假性結果占有一定比例，所以目前基因檢測尚不能作為一種臨床常規的診斷方法，更不能代替神經影像學、神經心理學檢測或者臨床評價。

ApoE基因多態性與AD疾病表型的研究仍處于起步階段，還存在樣本量小、診斷標準不統一等問題，仍然需要在實踐中繼續探索AD個體化診治的臨床可靠途徑。

3.2 中醫證候相關性的研究 辨證論治是中醫認識和治療疾病的重要特征。“證”可根據個體差異和時間、空間而不同，故有異病同證、同病異證以及異病同治、同病異治等現象的產生，特別強調了個體差異化診療在臨床認識和治療疾病中的重要地位。中醫證候的多樣性與特定基因的多態性之間可能存在著某種關聯，而此種關聯可能正是證候形成與體質類型聯系的分子基礎。

ApoE在脂蛋白代謝中發揮重要作用，而脂蛋白代謝與中醫痰瘀證候的形成存在密切關聯[27]。如有研究認為他汀類藥物能通過抑制ApoEε4基因表達而防治AD[28]。一項AD的中醫證候聚類研究，將37個阿爾茨海默病患者按中醫證候分成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 中醫學的特征主要表現在整體觀念和辨證論治兩個方面。整體觀念強調人體內部以及人體與外部環境是統一的整體，人體的生長發育以及生理、病理變化均受到外界氣候、地理、社會等環境因素的影響。這種認識與表觀遺傳學所強調的外界環境影響人體內在生理、病理的思想相一致。辨證論治認為同一疾病隨著發病原因、階段和主體的不同，可以呈現不同的證型。表觀遺傳學也認為，在疾病不同階段表觀遺傳因子會發生相應的改變。因而從表觀遺傳學角度探索中醫學的病因病機存在本質上的統一性。

表觀遺傳學的研究特點，主要表現在突出環境與自身的相互作用上，這與中醫“證候”的研究具有互通性，而且中藥組分能夠通過調控重要的表觀遺傳調控蛋白而發揮治療作用[30]。在針對181例AD患者的中醫辨證治療方案改善AD患者生活質量的臨床研究中，每4周進行1次中醫辨證，心氣虛證給予調心方，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。結果顯示中醫辨證治療方案對改善AD患者的生活質量、延緩其病情進展具有一定的積極作用[31]。針灸選擇益智調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，結果顯示針灸聯合中醫辨證治療AD能夠取得非常理想的臨床療效[32]。

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