第三節(jié) 遺傳性載脂蛋白代謝異常
《動(dòng)脈粥樣硬化》
一,、ApoAⅠ異常癥
Assmann分析近2萬(wàn)人發(fā)現(xiàn)500人中有1例結(jié)構(gòu)基因雜合子出現(xiàn),,比野生型ApoAⅠ多一個(gè)或少一個(gè)正電荷或負(fù)電荷,大多數(shù)變異體無(wú)明顯血脂的變化,,僅有ApoAⅠMarburg病在107位上的Lys缺失,,引起輕度的TG升高,。ApoAⅠ的Milano變異體(173Arg→Cys)血漿中HDL有所降低,然而冠心病發(fā)病率未見(jiàn)增加,,ApoAⅠ和ApoCⅢ基因重排導(dǎo)致的變異是可引起家族性ApoAⅠ和ApoCⅢ缺乏癥,,Karathansis首先用EcoRⅠ限制性內(nèi)切酶分析ApoAⅠ基因,發(fā)現(xiàn)家族性早發(fā)冠心病患者都出現(xiàn)6.5kb片段純合子,,正常人為13kb純合子,,其雜合子為13kb/6.5kb,推測(cè)純合子6.5kb與動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病有關(guān),。
ApoAⅠ與ApoCⅢ缺陷者表現(xiàn)為血HDL水平降低,,易出現(xiàn)早期動(dòng)脈粥樣硬化。有報(bào)道ApoAⅠ減少,,會(huì)導(dǎo)致LCAT活性降低,,使ApoAⅠ、ApoAⅢ的脂蛋白如CM置換發(fā)生障礙,,從而在體內(nèi)蓄積,。
單一氨基酸變異的ApoAⅠ變異體如表10-4所示。
表10-4 單氨基酸置換的ApoAⅠ變異體
變異名&稱機(jī)能及臨床特征
3:Pro→HisMunster 3C從前ApoAⅠ到成熟ApoAⅠ轉(zhuǎn)變障礙
3:Pro→Arg
4:Pro→ArgMunster 3B
10:Arg→LeuBaltinore
13:Arg→TyrYame
26:Gly→ArgLowa家族性淀粉樣
37:Ala→Thr
89:Asp→Glu
100:Tyr→HisKaratsu
103:Asp→GluMunster 3A
107:Lys→0Marbarg(Munster 2A)LCAT活性降低
107:Lys→Met
108:Trp→ArgTsushima
110:Glu→LysNorway
118:Lys→MetHita
136:Glu→LysNorway
143:Pro→ArgGiessen
147:Glu→Val
158:Ala→GluMunster 2B
165:Pro→Arg 低HDL血癥
169:Glu→Gln
173:Arg→CysMilano低HDL血癥,,LCAT活性降低
177:Arg→Hig
198:Glu→LysMunster4
213:Asp→GlyMunster 3D
二,、ApoB異常癥
ApoB缺陷,出現(xiàn)無(wú)β-脂蛋白血癥或低β脂蛋白血癥,,無(wú)β-脂蛋白血癥是純合子隱性遺傳病,,稱為Bassen-Kornzeig癥候群,脂肪吸收障礙(脂肪瀉),,紅細(xì)胞變形(棘狀紅細(xì)胞癥)和運(yùn)動(dòng)失調(diào)等癥狀,。
低β-脂蛋白血癥為顯性遺傳病,雜合子者血中LDL濃度低,,與無(wú)β-脂蛋白血癥有區(qū)別,,與純合子的無(wú)β-脂蛋白血癥出現(xiàn)類同的癥狀。其原因是ApoB結(jié)構(gòu)基因異常,,經(jīng)三個(gè)家族分析,,患者腸粘膜細(xì)胞的ApoB48合成正常而不能合成ApoB100,即ApoB48外顯子以外的ApoB100外顯子領(lǐng)域異常,,由于LDL受體領(lǐng)域附近的點(diǎn)突變(Glu3500→Arg),,使LDL受體結(jié)合能力降低。
ApoB100的羧基端是其與LDL受體結(jié)合區(qū),,有下列依據(jù)證明這一推測(cè):①M(fèi)ilne等用30種單克隆抗體觀察能與LDL受體結(jié)合的肽鏈區(qū)域,,即ApoB100的2980~3780一段可被阻止,其他單克隆抗體無(wú)阻止作用;②縮短的ApoB異構(gòu)體缺乏羧基端,則不能與LDL受體結(jié)合;③羧基端有三個(gè)區(qū)域可與肝素結(jié)合,,該區(qū)域含有幾簇帶正電荷的氨基酸殘基,,其中之一的序列與ApoE區(qū)域的序列有同源性,這一區(qū)域稱為ApoE區(qū),,已證實(shí)這一區(qū)域可與LDL受體結(jié)合,,其序列為3359~3367氨基酸殘基位置,帶正荷的氨基酸簇相當(dāng)保守;④經(jīng)化學(xué)修飾的帶正荷的ApoB100不能與LDL受體結(jié)合;⑤若ApoB100分子中3500Arg→Glu,,LDL分子不能與LDL受體結(jié)合,,導(dǎo)致高脂蛋白血癥,如Innerarity的家族性高脂蛋白血癥,。
ApoB的cDNA中某一核苷酸的變異或缺失,均可引起家族性低β-脂蛋白血癥,,迄今已發(fā)現(xiàn)有25種之多,,血漿LDL濃度降低,雜合子患者血漿中ApoB和LDL濃度為其正常的1/4~1/2一般無(wú)癥狀,,純合子則更為嚴(yán)重,,包括脂肪吸收不良,棘型紅細(xì)胞,,視網(wǎng)膜色素沉著和神經(jīng)性肌肉退變,。
ApoB100是血漿脂蛋白中分子量最大的一種載脂蛋白,氨基酸鏈最長(zhǎng),,因此在合成蛋白質(zhì)和形成脂蛋白的過(guò)程中,,任何部位或環(huán)節(jié)均可能發(fā)生變異,可想而知,,今后發(fā)現(xiàn)的ApoB100的變異會(huì)更多,。
三、ApoCⅡ異常癥(遺傳變異)
ApoCⅡ缺陷導(dǎo)致LPL活性降低,。因?yàn)锳poCⅡ是LPL發(fā)揮催化作用不可缺少的輔因子,。出現(xiàn)高TG血癥,高CM血癥,,發(fā)病率約1/10萬(wàn),,ApoCⅡ多種型異常的報(bào)道,如表10-5所示,。
表10-5 ApoCⅡ的突變
名稱突變點(diǎn)機(jī)能
CⅡParisA→G突變(外顯子2)起始密碼異常
CⅡHamburgG→C突變(內(nèi)含子2)剪接突變
CⅡNiemegen1堿基缺失(外顯子3)18→stop
CⅡBariC→G突變(外顯子3)34→stop
CⅡPadovaC→A突變(外顯子3)38→stop
CⅡAfricaLys55→Glu功能正常
CⅡ-E缺失Pne67→ser→LpL活性異常
CⅡToronto1堿基缺失(外顯子4)75→stop
CⅡSt Michael1堿基插入(外顯子4)79→17殘基延長(zhǎng)
CⅡBethesda突變點(diǎn)不明蛋白痕跡
(源自Fojo ss et al.1990)
四,、ApoE異常癥
ApoE是LDL受體的配體,其表型不同,,與LDL受體的能力也不同,,E4和E3幾乎相同,E2幾乎無(wú)結(jié)合能力。E2純合子因?yàn)榈?58氨基酸殘基突變,,因?yàn)镃M殘?;颚?VLDL的滯留而導(dǎo)致高Ch,TG血癥高脂蛋白血癥,,易出現(xiàn)早期動(dòng)脈硬化,,典型例子是家族性Ⅲ型高脂血癥,ε2基因純合子人群分布頻率為1%,,家庭性Ⅲ型高脂血癥發(fā)病率為一萬(wàn)人有2~3人,,究其原因,ApoE2純合子遺傳因素是主要的,,然而還與環(huán)境因素等的影響如甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)腫瘤以及家族性復(fù)合型高脂蛋白血癥等,。ApoE突變點(diǎn)的主要位點(diǎn)如表10-6所示。
表10-6 主要ApoE突變點(diǎn)
突變部位IEF泳動(dòng)位置基因頻率受體結(jié)合活性(%)Ⅲ型高脂血癥遺傳形式
E3(野生型)EⅢ0.825100—
E4(Cys112→Arg)EⅣ0.102100—
E2(Arg156→Cys)EⅡ0.066<2隱性
E5(Glu3→Lys)EⅤ0.005217—
E7(Glu244→Lys,,Glu245→Lys)EⅥ0.00223—
Arg136→serEⅡ(2)40不明
Arg142→CysEⅢ(1)<2顯性
Arg142→CysEⅢ(4)45不明
Lys146→GlnEⅡ(4)40顯性
Lys146→GlnEⅠ(1)?顯性
7氨基酸缺失(121-127)EⅢ(3)25顯性
(源自Mahley R W,1991)
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- 高脂血癥
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