第三節(jié) 載脂蛋白基因的多態(tài)性
《動(dòng)脈粥樣硬化》
在人類進(jìn)化過程中,,基因的DNA序列在逐漸演變,。這種演變大都發(fā)生在氨基酸編碼子以外的區(qū)域,稱為“中性”變化,,不導(dǎo)致臨床疾病的發(fā)生,。但是,,基因的氨基酸編碼區(qū)以及基因表達(dá)的調(diào)控區(qū)的DNA序列改變時(shí)有發(fā)生,。導(dǎo)致蛋白質(zhì)的合成量改變或基功能的異常,。載脂蛋白結(jié)構(gòu)基因或其調(diào)控區(qū)DNA序列的突變引起致高脂血癥或早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化已大量見諸于醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)。新的載脂蛋白基因的多態(tài)性不斷地被發(fā)現(xiàn),。
檢測載脂蛋白基因的遺傳變異通常使用從外周血白細(xì)胞中提取的DNA為起始材料,,通過聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增基因DNA的產(chǎn)量,嗣后,,或采用變性梯度凝膠電泳(denaturing gradientgel electrophoresis, DGGE)顯示由基因編碼胺基酸區(qū)DAN序列突變所致的單股DNA構(gòu)象的多態(tài)性;或使用等位基因特異的寡核苷酸探針雜交法(allele-specificoligonuc leotide hybridization,,ASO)探測突變的等位基因;或測定限制性片段長度多態(tài)性(restriction fragment length polymorphism, RFLP)鑒定基因DNA序列的突變;或直接對(duì)某基因的片段進(jìn)行DNA序列測定,與正常的相應(yīng)的DNA序列比較,,檢測有否突變發(fā)生,。這幾種方法為較常使用的方法。有關(guān)這些方法的詳細(xì)介紹可參見本書第十六章的生物化學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)篇,。本節(jié)主要介紹ApoB,,ApoE,Apo(a)。ApoAⅠ基因的多態(tài)性,。對(duì)其他載脂蛋白基因的多態(tài)性僅以舉例的方式略述,。
一、ApoB基因的遺傳變異與多態(tài)性
ApoB基因的遺傳變異與多態(tài)性分以下幾種類型進(jìn)行介紹:①RFLP;②導(dǎo)致血漿膽固醇水平降低的基因突變;③導(dǎo)致血漿膽固醇升高的基因突變;④其他類型的多態(tài)性,。
1.RFLP
據(jù)報(bào)道,,載脂蛋白B基因的限制性片段長度多態(tài)性至少375種。后來發(fā)現(xiàn)有些多態(tài)性并非存在,,純屬DNA序列測定錯(cuò)誤,。表4-3列舉了10種RFLP。產(chǎn)生這些RFLP的突變或發(fā)生在ApoB基因上游啟動(dòng)子區(qū)域,,或發(fā)生在內(nèi)含子區(qū)域,,或在外顯子區(qū)域。
表4-3 ApoB基因限制性片段長度多態(tài)性舉例
惹限制性內(nèi)切酶酶切位點(diǎn)突變等位基因出現(xiàn)頻率酶切部位存在或缺失
AvaⅡ距第1外顯子上游4Kb0.20缺失
MspⅠ啟動(dòng)子區(qū)內(nèi),,-265bp0.21缺失
ApaLⅠ第4外顯子,,cDNA的417bp0.36缺失
HincⅡ第4內(nèi)含子內(nèi),距第3外顯子3'末端3334bp0.12存在
PvuⅡ第4內(nèi)含子內(nèi),,距5外顯子5'末端4523bp0.08存在
AluⅠ第14外顯子內(nèi),,cDNA的1981bp0.48缺失
BalⅠ第20內(nèi)含子內(nèi),距第21外顯子5'末端146bp0.50
XbaⅠ第26外顯子內(nèi),,cDNA的7674bp0.40-0.50存在
MspⅠ第26外顯子內(nèi),,cDNA的11040bp0.12缺失
EcoRⅠ第26外顯子內(nèi),cDNA的12670bp0.20缺失
(源自:Young S G. Circulation 82:1583,1990)
表4-3所列發(fā)生在外顯子內(nèi)的突變,,除XbaⅠ限制性片段長度多態(tài)性外,,其余均導(dǎo)致氨基酸改變。已有很多研究者致力于研究常見的ApoB基因PFLP與高膽醇血癥,、高甘油三酯血癥硬化的相關(guān)關(guān)系,,但發(fā)現(xiàn)令人信服的相關(guān)關(guān)系的報(bào)道不是很多,,還有的結(jié)果相互矛盾。正如Young指出的那樣,,有的研究所使用的樣本量太小;有的研究對(duì)照組的選擇不合規(guī)范;有的研究基于不同的種族,,忽視了正常的種族差異。很顯然,。在以后的相關(guān)研究中,,盡可能選用大樣本量,合理的選擇對(duì)照組,,考慮不同種族的正常遺傳變異無疑對(duì)確證某些ApoE基因的RFLP與脂蛋白代謝紊亂的特殊表型以及早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)聯(lián)尤為重要,。
2.導(dǎo)致血漿膽固醇水平降低的ApoB基因突變
經(jīng)過許多實(shí)驗(yàn)室的努力,一些ApoB基因的無義突變或移碼突變導(dǎo)致家族性密度脂蛋白血癥均已鑒定(見表4-4),。
表4-4 ApoB基因突變導(dǎo)致短ApoB的合成
ApoB的長度DNA水平上的突變短ApoB在血漿脂蛋白中的分布
B-2在第5內(nèi)含因子中,,G顛換成T無
B-9T替代C,使翻譯在411號(hào)密碼子后終止無
B-25在第21外顯子內(nèi)有694bp缺失無
B-27.6在第24內(nèi)含子內(nèi),,剪接部位突變HDL,,LDL
B-29在第4152核苷酸上,T替代C無
B-31cDNA核苷酸4480缺失HDL及密度大于1.2g/cm3部分
B-32在密碼子1450上,,T替代CHDL,,LDL
B-32.5在4631核苷酸上,G替代THDL及密度大于1.21g/cm3部分
B-37cDNA核苷酸5391至5394段缺失VLDL,,LDL,,HDL
B-39cDNA核苷酸5591缺失VLDL,LDL
B-40cDNA核苷酸5693至5694段缺失VLDL,,LDL,,HDL
B-46在cDNA核苷酸6381上,T替代CVLDL,,LDL,,HDL
B-49.6在cDNA核苷酸6963上,T替代CVLDL,,LDL,,HDL
B-52.8cDNA核苷酸7295缺失VLDL,HDL
B-54.8cDNA核甘酸7539缺失在cDNA核苷酸7655上,,T替代CVLDL,,HDL
B-61在核苷酸8525處,有37bp缺失VLDL,,HDL
B-67cDNA核苷酸9327缺失LDL,,VLDL
B-74.7cDNA核苷酸10366缺失LDL,VLDL
B-82在核苷酸11411上,A替代CVLDL,,HDL
B-86cDNA核苷酸11840缺失VLDL,,HDL
B-87cDNA核苷酸12032缺失VLDL,HDL
B-89cDNA核苷酸12309缺失VLDL,,HDL
(源自:Kane ,J.P.,and Havel, R.J.In:The metalbolic and molecular bases of inherited disease,edited by Scriver, C.R.et al, Vol Ⅱ,p1868,1995,McGraw –Hill,Inc.,New York,U.S.A)
家族性低低密度脂蛋白血癥的患者大多為雜合子,即他們攜帶一個(gè)正常的ApoB等位基因和一個(gè)變異的ApoB等位基因,。純合子以及復(fù)合雜合子患者少見,。短ApoB合成的患者血漿中ApoB的濃度較低,僅為正常人ApoB等位基因產(chǎn)生的ApoB-100濃度的2%~10%,,其機(jī)理尚未完全明了,。有人發(fā)現(xiàn),含有ApoB87和ApoB89的LDL比含ApoB-100的LDL更易于被LDL受體攝取,。亦有人推測在雜合子患者中,,由一個(gè)正常ApoB-100等位基因編碼的ApoB-100與兩個(gè)正常ApoE等位基因編碼的ApoE組成的脂蛋白顆粒比正常的脂蛋白顆粒多含有1倍的ApoE,故前者易于被LDL攝取清除,。這些均有助于解釋一部分短ApoB合成患者體內(nèi)低濃度血漿ApoB及低濃度血漿膽固醇的機(jī)制有等進(jìn)一步努力,。不難想到的是,家族性低低密度脂蛋白血癥患者血漿中LDL膽固醇低,,產(chǎn)生冠心病及動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)性也降低,。已有一些報(bào)道證實(shí),這些患者不產(chǎn)生動(dòng)脈粥樣硬化且壽命增長,。故有人認(rèn)為,,對(duì)慣常食用高飽和脂肪、高膽固醇飲食的北美人群,,攜帶合成短ApoB的突變基因非但無害,,反而有益于健康。
3.導(dǎo)致血漿膽固醇升高的基因突變,。
Brown和Goldstein的經(jīng)典研究,,即LDL受體基因的突變,引起LDL清除障礙,,LDL在血漿中蓄積,,導(dǎo)致早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化,這是家族性高膽固醇血癥的主要病因,。這些患者的血漿總膽固醇濃度高于7.76mmol/L,。然而有相當(dāng)一部分人的血漿膽固醇濃度在6.47~7.76mmol/L之間,與正常人相比為輕中度升高,。長期以來,,人們一直推測ApoB基因遺傳變異可合成有缺損的ApoB蛋白質(zhì),后者與LDL受體親和力下降,,引起LDL清除障礙,,LDL在血漿中蓄積,。這種推測于1989年得到了證實(shí)。Soria等人發(fā)現(xiàn)了家族性ApoB100缺損,。這些病人在其Apob cDNA第10708個(gè)核苷酸位置上,,G轉(zhuǎn)換成了A,導(dǎo)致ApoB100的等3500個(gè)氨基酸精氨酸變換成了谷氨酰胺,。這一突變使其LDL與LDL受體的結(jié)合力下降,,產(chǎn)生高膽固醇血癥。據(jù)估計(jì),,這種突變在人群中的發(fā)生率與LDL受體的突變率接近,,即1/500。
另一家族性ApoB100缺損是由ApoB基因第10800核苷酸位置上的C轉(zhuǎn)換成T所致,。這一突變ApoB內(nèi)第3531個(gè)氨基酸精氨酸變成了半胱胺酸,。8個(gè)患者的平均血漿LDL膽固醇水平在6.78mmol/L,而8個(gè)未患ApoB基因突變的親戚為3.88mmol/L,?;颊週DL對(duì)LDL受體的親和力僅為正常對(duì)照組的39%。由于C至T的轉(zhuǎn)換,,產(chǎn)生一個(gè)新的限制性內(nèi)切酶切割部位(NsiI),這將有助于在大范圍人群內(nèi)檢測這種突變發(fā)生率,。
4.其他類型的多態(tài)型
距ApoB基因3'末端500個(gè)核苷酸堿基對(duì)區(qū)域,有一DNA片段構(gòu)成可變動(dòng)數(shù)目的半聯(lián)重復(fù)(variable number of tandem repeats. VNTR)已發(fā)現(xiàn)ApoB基因3'末端這種VNTR所致的多態(tài)性與心肌梗塞的發(fā)作有關(guān)聯(lián),。
ApoB信號(hào)肽由27個(gè)氨基酸組成,。在高加索種族人群中發(fā)現(xiàn)了兩種多態(tài)性:一種為插入等位基因型,編碼27個(gè)氨基酸;另一種為缺失等位基因型,,編碼24個(gè)氨基酸,。Visvikis 等人發(fā)現(xiàn)缺失等位基因型與高血漿ApoB 水平、LDL膽固醇水平,、LP(a)水平以及總膽固醇水平有關(guān),。最近Kammerer等人在34家共686名美籍墨西哥人中發(fā)現(xiàn)編碼ApoB信號(hào)肽的三種等位基因:SP-24,SP-27,,SP-29,,它們分別編碼24,27與29肽,。攜帶SP-24等位基因的純合子其血漿ApoB與LDL膽固醇的濃度顯著高于SP-27純合子,。SP-29雜合子的ApoB與LDL膽固醇水平比SP-24純合子還高。
二,、ApoE基因的多態(tài)性
ApoE在膽固醇與甘油三酯代謝中起著重要作用,。在正常人群中,10%以上的個(gè)體間血漿膽固醇水平的著異可歸究于ApoE基因的多態(tài)性。主要的ApoE等位基因有ApoE2,、ApoE3和ApoE4,。ApoE3在人群中的出現(xiàn)率最高,被認(rèn)為較常見的ApoE基因,。ApoE2與Ⅲ型高脂蛋白血癥相關(guān),,而ApoE4在老年性癡呆病(Alzheimer's disease)患者中的出現(xiàn)率較高。這后一發(fā)現(xiàn)開拓了人們的視野,,即ApoE不僅在脂類代謝中至關(guān)重要,,而且在其他的代謝過程中也扮演重要角色。已有報(bào)道,,ApoE參與組織損傷的修復(fù),、免疫調(diào)節(jié)以及調(diào)控細(xì)胞生長與分化,。相信隨著時(shí)間推移,,更多新的ApoE功能及新的ApoE基因多態(tài)性會(huì)被發(fā)現(xiàn)。
表4-5列舉了一些已鑒定的ApoE基因的遺傳變異,。表中同時(shí)列出了密碼子及其編碼的氨基酸的改變,、特定ApoE基因變異型首先被鑒定出的那個(gè)民族、出現(xiàn)頻率,、相關(guān)的高脂血癥型以及遺傳方式,。
表4-5 ApoE多態(tài)性
多態(tài)性名稱1變異密碼 子核苷酸改變氨基酸改變2種族背景分布率3高脂血癥型4遺傳方式
常見的ApoE基因型

---所有民族41.9~91.1%-
ApoE4112TGC→CGCCys→Arg所有民族6.4%~36.8%N/HC
ApoE2158CGC→TGCArg→Cys大部分民族0.0%~14.5%N/FD陷性
與FD相關(guān)的多態(tài)型
ApoE0第3內(nèi)含子A →G,G缺合成兩種短肽美洲黑人14FD陷性
3592bp-60失移碼突變合成60肽德國人3FD陷性
ApoE4-費(fèi)城13GAG →AAGGlu →Lys拉丁美洲人7FD陷性
145CGT →TGTArg →Cys拉丁美洲人 陷性
ApoE3-Leiden112TGC →CGCCys →Arg荷蘭人>40FD顯性

21bp重復(fù)7個(gè)氨基酸患聯(lián)重復(fù)
ApoE1127GGC→GACGly→Asp高加索人>25FD未知
158CGC→TGCArg→Cys
ApoE2-Christchurch136CGC→AGCArg→Ser未報(bào)道3FD未知
ApoE3112TGC→CGCCys→Arg拉丁美洲人6FD顯性
142CGC→TGCArg→Cys
ApoE3--kochi145CGT→TGTArg→His日本人4FD未知
ApoE2145CGT→TGTArg→His未報(bào)道3FD未知
ApoE1- Harrisburg146AAG→GAGLys→Glu日本人高加索 人8FD未知
ApoE2146AAG→GAGLys→Gln荷蘭人美國人>40FD顯性
ApoE3華盛頓210TGG→TAGTrp→終止密碼美國白人3FD陷性
ApoE2 Fukuoka224CGG→CAGArg→Gln日本人1FD未知
與非FD高脂血癥相關(guān)的多態(tài)型
ApoE53GAG→AAGGlu→Lys日本人0.5%HC
13GAG→AAGGlu→Lys法籍加拿大人6HC/HTG
ApoE2-Dunedin228CGC→TGCArg→Cys未報(bào)道2HTG
ApoE2236GTG→GAGVal→Glu荷蘭人8HTG
ApoE7-Suita244GAG→AAGGlu→Lys日本人0.5%~0.8%HC/HTG
245GAG→AAGGlu→Cys
ApoE3112TGC→CGCCys→Arg荷蘭人3HTG
251CGC→GGCArg→Gly
ApoE1158CGC→TGCArg→Cys荷蘭人2HC
252CTG→GAGLeu→Glu
與高脂血癥無關(guān)的多態(tài)型
ApoE4-+-Ferburg28CTG→CCGLeu→Pro德國高加索人0.4%~0.9%N
112TGC→CGCCys→Arg
ApoE4112TGC→CGCCys→Arg荷蘭人5N
274CGC→CACArg→His
ApoE4+296AGC→CGCSer→Arg荷蘭人5N
ApoE584CCG→CGGPro→Arg美國白人0.2%N
112TGC→CGCCys→Arg
ApoE3-Freibaug42ACA→GCAThr→Ala德國高加索人1N
ApoE399GCG→ACGAla→Thr美國人1N
152GCC→CCCAra→Pro
ApoE2134CGG→CAGArg→Gln荷蘭人5N
1.除費(fèi)城(Philadelphia)與華盛頓(Washington)兩地名外,其他的地名均未翻譯過來;
2.氨基酸代號(hào):Cys-半胱氨酸;Arg-精氨酸;Glu-谷氨酸;Lys-賴氨酸;Gly-甘氨酸;Asp-天門冬氨酸;Ser-絲氨酸;His-組氨酸;Gln-谷氨酰胺;Trp-色氨酸;Val-纈氨酸;Leu-亮氨酸;Thr-蘇氨酸;Ala-丙氨酸;Pro-脯氨酸;
3:分布率:加百分號(hào)的分布率是根據(jù)檢測1000人以上的結(jié)果計(jì)算的;未加百分號(hào)的數(shù)值代表測出的攜帶ApoE多態(tài)型(包括純合子與雜合子)的人數(shù);
4:縮寫:N(Normal,正常)HC(hypercholesterolemia,,高膽固醇血癥);FD(familialdysbetalipoproteinemia,家族性異常低密度酯蛋白血癥,,含Ⅲ型高脂蛋白血癥)。
(源自:Knijff et al. Hum. Mutation4:181,1994)
三,、Apo(a)基因的多態(tài)性
血漿Lp(a)的濃度與Apo(a)蛋白質(zhì)的大小成反比,,即Apo(a)的分子量愈大,則Lp(a)的濃度愈低;Apo(a)的分子量愈小,,則Lp(a)的濃度愈高,。Apo(a)的分子量在400~800KDa之間。按照Apo(a)在聚丙烯凝膠電脈時(shí)相對(duì)于ApoB100(分子量為520KDa)的遷移率,,Utermann等人于1987年將Apo(a)歸類為六種多態(tài)型;F比ApoB100遷移快;B與ApoB100遷移率相等;S1,,S2,S3,,S4比ApoB100遷移慢?,F(xiàn)已證實(shí)。Apo(a)蛋白質(zhì)的多態(tài)型是由Apo(a)基因中Kringle-4的數(shù)目變化而引起的,。Kring-4基因片段含有幾個(gè)稀少的限制性酶切部位(NotI,SfiI.KspI,Sval,KpnI),,這為加速篩選Apo(a)基因的多態(tài)性提供了幫助。表4-5列舉在奧地利北部Tyrolean區(qū)高加索人群中用KpnI作工具所測得的RFLP與1-4Kringe的數(shù)目、Apo(a)蛋白質(zhì)的大小以及血漿Lp(a)濃度的關(guān)系,。
表4-6 Apo(a)Kpni 片段與Apo(a)蛋白質(zhì)多態(tài)型,、Kringle-4功能區(qū)數(shù)目以及血漿Lp(a)濃度之關(guān)系
表現(xiàn)分子量(KDa)KpnI片段(Kb)Kringle-4數(shù)目等位基因 數(shù)目平均Lp(a)濃度(mg%)KpnI片段頻率(%)
F<45037-4911-131-3*<0.2
B~50055-6614-164-661.71.2
S1~55072-8217-197-934.43.8
S2~60088-9920-2210-1224.511.2
S3~650105-11623-2513-1510.213.7
S4>700121-21026-4216-32<5.770.1
*:樣本量太小,資料缺如。(源自:Utermann,G.In:The metabolic andmolecular bases of inherited disease.7th ed, Vol.Ⅱ,eds.Scriver,C.R.etal.p1897,McGraw-Hill.Inc.,New York,1995)
由表4-6可看出,,血漿Lp(a)的濃度亦與Kpn片段的大小成反比,。這為血漿Lp(a)與Apo(a)多態(tài)型的大小成反比從基因DNA水平提供了直接的證據(jù)。
Scana等人在Kringle-4第37個(gè)重復(fù)區(qū)(KIV-37,,又稱為KringleⅣ-10)檢測出了兩種突變:一種突變導(dǎo)致第72個(gè)氨基酸被精氨酸取代;另一種突變導(dǎo)致第66個(gè)氨基酸蘇氨酸被蛋氨酸取代,。前者致使其Lp(a)不能與賴氨酸結(jié)合,且血漿Lp(a)濃度降低,。后者似乎與Lp(a)濃度無關(guān),。Mooser等人報(bào)道在距第1第外顯子5’端1.3Kb區(qū)或內(nèi),由5個(gè)核苷酸[(TTT-TA)n]構(gòu)成的VNTR與其血漿Lp(a)濃度相關(guān),。此外,。亦有報(bào)道Apo(a)基因5’端側(cè)翼區(qū)DNA序列的多態(tài)性控制血漿Lp(a)的濃度。
四,、ApoAⅠ基因的多態(tài)性
ApoAⅠ為HDL的主要結(jié)構(gòu)蛋白,。ApoAI基因突變可導(dǎo)致異常的ApoAⅠ蛋白質(zhì)的合成。有些異常的ApoAⅠ影響HDL的代謝,。已報(bào)道的阻礙ApoAⅠ合成的基因突變有重排,、缺失、無義突變等方式,。這些突變的純合子患者表現(xiàn)出極低HDL膽固醇水平和早發(fā)冠心病,。目前已發(fā)現(xiàn)至少有20種不同的ApoAI結(jié)構(gòu)基因的點(diǎn)突變導(dǎo)致氨基酸轉(zhuǎn)換(見表4-7)。其中兩種突變(精氨酸173→半胱氨酸和脯氨酸165→精氨酸)與低HDL膽固醇水平相關(guān),,但并不引致早發(fā)冠心病,。
Talmud等人發(fā)現(xiàn)ApoAⅠ基因啟動(dòng)子區(qū)域內(nèi)距轉(zhuǎn)錄起始部位第75個(gè)堿基(-75bp)A置換G的突變與高ApoAI及HDL水平相關(guān)。這種突變后的等位基因稱為A等位基因,,而含G的稱為G等位基因,。Saha等報(bào)道A等位基因在新加坡華人中出現(xiàn)的頻率(0.27)高于高加索人(0.12)。Wang等人發(fā)現(xiàn),,ApoAⅠ基因第1內(nèi)含子5'末端,,第83堿基C轉(zhuǎn)換成T或第84堿基G轉(zhuǎn)換成A,致使MspI酶切點(diǎn)喪失,,這種突變與高HDL膽固醇相關(guān),,比上述的-75堿基A置換G突變與高HDL膽固醇的相關(guān)還強(qiáng)。
表4-7 人體ApoAI基因點(diǎn)突變導(dǎo)致氨基酸改變
氨基酸改變1密碼子2核苷酸點(diǎn)突變
Pro3→ArgCCCC→G
Pro3→HisCCCC→A
Pro4→ArgCCCC→G
Arg10→LeuCGAG→T
Gly26→ArgCGGCG→C
Asp89→GluGATCT→G,T→A
Asp103→AsnCGACG→A
Lys107→0
Lys107→MetAAGA→T
Glu136→LysCGAGG→A
Glu139→GlyGAGA→G
Pro143→ArgCCAC→G
Glu147→ValGAGA→T
Ala158→GluGCGC→G
Pro165→ArgCCCC→G
Glu169→GlnCGAGG→C
Arg173→CysGCGCC→T
Arg177→HisCGCG→A
Glu198→LysCGAGG→A
Asp213→GlyGACA→G
1:氨基酸代號(hào)可參見表4-5腳注;第1排氨基酸右上角的數(shù)值表示其在ApoAⅠ一級(jí)結(jié)構(gòu)上的位置;2:加底線的核苷酸為點(diǎn)突變部位,。(源自:Eckardstein et al.J.Biol Chem.265:8612,1990)
五,、其他載脂蛋白基因的多態(tài)性
與以上介紹的ApoB,、ApoE、Apo(a)以及ApoAI的基因一樣,,其他載脂蛋白的基因也存在多態(tài)性,,以下簡要地列舉一些例子。
1.ApoAⅠ-CⅢ-AⅣ基因限制性片段長度多態(tài)性
在ApoAⅠ-CⅢ-AⅣ基因叢內(nèi),,使用XmnⅠ,、ApaⅠ、MspⅠ,、PstⅠ,、SstⅠ、XbaⅠ,、TaqⅠ和PvuⅡ限制性內(nèi)切酶已檢測出10多種RFLP,。盡管這些多態(tài)性大多由編碼氨基酸以外的DNA序列突變所致,其中有些RFLP的攜帶者與增加冠心病的危險(xiǎn)相關(guān)。比如用限制性內(nèi)切酶PstⅠ消化從人群中搜集的DNA后,。用ApoAⅠcDNA探針印跡DNA可測得3.3Kb的DNA片段(稱為P2等位基因)與2.2Kb的DNA片段(稱為P1等位基因),。P1等位基因在正常人群中出現(xiàn)率較高。P2等位基因在低HDL膽固醇患者中的出現(xiàn)率高于對(duì)照組的6倍,。來自英國與美國的報(bào)道亦證實(shí),,雜合子P1P2攜帶者血漿ApoAⅠ與HDL膽固醇的水平顯著地低于P1P2基因型攜帶者,。這提示在ApoAⅠ-CⅢ-AⅣ基因叢中,,PstⅠ酶切點(diǎn)的多態(tài)性,P2等位基因,,與降低血漿ApoAⅠ和HDL的水平以及誘發(fā)冠心病有關(guān),。最近,Dallinga-Thie等人在美國脂類研究雜志上報(bào)道,,用限制性內(nèi)切酶XmnⅠ與MspⅠ在ApoAⅠ-CⅢ-AⅣ基因叢內(nèi)檢測出的稀有等位基因與高血漿膽固醇,、甘油三酯、ApoB以及LDL膽固醇水平相連,。這些結(jié)果顯示,,ApoAⅠ-CⅢ-AⅣ基因叢參與調(diào)節(jié)血漿膽固醇及甘油三酯的代謝。
2.ApoEⅠ-CⅠ-CⅡ基因限制性片段長度多態(tài)性
位于第19對(duì)染色體上的ApoEⅠ-CⅠ-CⅡ基因叢也有多態(tài)性的存在,。檢測出其RFLP的限制性內(nèi)切酶包括:HpaⅠ,、TaqⅠ、BglⅡ,、DraⅠ,、NcoⅠ以及BglⅡ。Klasen等人報(bào)道,,HpaⅠ限制性片段長度的多態(tài)性與易發(fā)Ⅲ型高脂血癥有關(guān),。然而HpaⅠ限制性片段長度的多態(tài)性與E2/E2基因型無關(guān)接關(guān)聯(lián),。這說明HpaⅠ的RFLP是不同于ApoE基因的一種獨(dú)立的遺傳因子,其突變點(diǎn)尚未闡明,。
3.ApoAⅡ基因的突變
Deeb等報(bào)道了在一對(duì)日本姐妹中檢測出的家族性ApoAⅡ缺陷癥,。冠狀動(dòng)脈造影顯示這對(duì)姐妹未患血管疾病。盡管免疫生化檢驗(yàn)測不出血漿ApoAⅡ水平,,患者HDL膽固醇在正常范圍,。DNA分析顯示,患者ApoAⅡ基因內(nèi)第3內(nèi)含子剪接供體部位的第一個(gè)堿基G突變成為A,,從而阻礙了內(nèi)含子從初級(jí)轉(zhuǎn)錄物中剪除掉的過程,。這無疑是導(dǎo)致ApoAⅡ缺陷的原因。
4.ApoAⅣ基因的多態(tài)性
常見的ApoAⅣ等位基因編碼ApoAⅣ的第360與347個(gè)氨基酸,,分別為谷氨酰胺和蘇氨酸,。當(dāng)ApoAⅣ基因的第360密碼子上第3個(gè)堿基T置換G后,正常的第360氨基酸位置上的谷氨酰胺被代之為組氨酸,,當(dāng)?shù)?47密碼子上第1個(gè)堿基T置換A后,,蘇氨酸347→絲氨酸的變異即發(fā)生。關(guān)于這兩種ApoAⅣ基因多態(tài)性對(duì)脂類代謝的影響尚無一致的結(jié)論,。另一種突變,,即密碼子127的突變可致HincⅡ酶切位點(diǎn)的喪失。最近Kamboh等人對(duì)西伯利亞中部的馴鹿牧民檢測中發(fā)現(xiàn),,沒有HincⅡ酶切位點(diǎn)等位基因的攜帶者血漿甘油三酯水平高于HincⅡ酶切位點(diǎn)等位基因的攜帶者,。
5.ApoCⅡ基因的多態(tài)性
載脂蛋白CⅡ基因的突變有四種類型被鑒定:a.無義突變;b.起動(dòng)密碼子的堿基突變;c.第2內(nèi)含子剪切供體部位突變;d.由堿基插入或缺失所致的移碼突變。這些突變患者的血漿ApoCⅡ水平顯著降低或缺失,。其遺傳方式為常染色體隱性遺傳,。
6.ApoCⅢ基因的多態(tài)性
已發(fā)現(xiàn)有三種ApoCⅢ基因多態(tài)性與高甘油三酯血癥有關(guān):a.3175核苷酸C顛換成G;b.3206核苷酸T顛換成G;c.3206G等位基因。Li等人不久前在臨床研究雜志上報(bào)道,,ApoCⅢ基因啟動(dòng)子內(nèi)-482與-455堿基的突變與發(fā)生高甘油三酯血癥有關(guān),。作者推測這種突變正發(fā)生在受胰島素抑制DNA序列范圍內(nèi)。突變后的ApoCⅢ基因啟動(dòng)子擺脫了胰島素的抑制調(diào)控,,ApoCⅢ的轉(zhuǎn)錄大大加強(qiáng),,ApoCⅢ的合成增加。這可能是人群中發(fā)生高甘油三酯的一個(gè)主要因素,。
7.ApoD基因的多態(tài)性
Vijayaraghavan等人檢測了57個(gè)肥胖病人57名對(duì)照者ApoD基因TaqⅠ酶切位點(diǎn)限制性片段長度多態(tài)性:2.2與2.7Kb等位基因,。他們發(fā)現(xiàn)2.2Kb等位基因在肥胖者中的分布顯著地高于正常者。這包括含有2.2Kb等位基因的雜合子與純合子,,提示顯性遺傳方式,。作者認(rèn)為,ApoD基因TaqⅠ限制性片段長度多態(tài)性可作為研究肥胖病的一個(gè)遺傳標(biāo)志,。
8.ApoH基因的多態(tài)性
ApoH基因第247密碼子突變,,致使第247個(gè)氨基酸纈氨酸被亮氨酸取代,。因?yàn)榇送蛔兪筊asⅠ酶切位點(diǎn)喪失,故這種限制性片段長度多態(tài)性很易檢測,。最近Kamboh等調(diào)查西伯利亞中部馴鹿牧民中三種ApoH等位基因ApoH1,、ApoH2、與ApoH3的分布與血漿脂質(zhì)水平的關(guān)系,,他們發(fā)現(xiàn)ApoH等位基因與男子低甘油三酯水平相關(guān),。而與女子高甘油三酯水平相關(guān)。而女子高甘油三酯水平相關(guān),。ApoH基因的多態(tài)性與脂質(zhì)代謝的關(guān)系還有待于更廣泛地,、更深入地探討。
9.ApoJ基因的多態(tài)性
Kamboh暨同事報(bào)道,,在對(duì)美國白種人,、黑人、美洲印第安人,、愛斯基摩人,、新幾內(nèi)亞人及尼日利亞人6個(gè)民族共985名受試者的檢測中。他們發(fā)現(xiàn)了ApoJ有三種多態(tài)型,,即ApoJ1,、ApoJ2和ApoJ3。ApoJ1存在于所有受試者基因內(nèi),。ApoJ2僅存于美國黑人與尼日利亞人黑人,,出現(xiàn)頻率分別為24%與28%。ApoJ3僅從一美國黑人受試者測出,。造成此多態(tài)性的突變尚未見報(bào)道,。這三種“等位基因”似乎對(duì)總膽固醇,、LDL膽固醇,、HDL膽固醇、VLDL膽固醇,、甘油三酯的水平?jīng)]有顯著的影響,。
結(jié)論
隨著分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于脂類代謝與動(dòng)脈粥樣硬化的研究領(lǐng)域,幾乎所有被命名的載脂蛋白的cDNA與基因被分離與鑒定,。有關(guān)載脂蛋白基因多態(tài)性的報(bào)道與日俱增,。人們對(duì)脂蛋白代謝紊亂從分子缺陷的水平進(jìn)行認(rèn)識(shí)取得了長足的進(jìn)展。然而,,各種載脂蛋白的生理功用尚未完全闡明,。近年來發(fā)現(xiàn)ApoE4與老年性癡呆有關(guān),揭示了ApoE的新的功用就佐證了這一點(diǎn),。對(duì)各種載脂蛋白的基因的各種多態(tài)性在所有種族間的分布進(jìn)行系統(tǒng)的檢測與分析還有待于進(jìn)一步努力,。一些新的,、簡易的、準(zhǔn)確的檢測方法也有待于開發(fā),。這些研究可望為載脂蛋白與動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制的探討以及對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化與冠心病的防治尋求新的措施開拓新的前景,。
(葉永清)
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- 高脂血癥