ApoE基因多态性测序检测与阿尔茨海默病相关性研究(范文推荐)
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A p o E 基因多态性的测序检测与阿尔茨海默病的相关性研究朱长乐赖仁胜谢玲李慧( 南京中医药大学附属医院病理科/分子生物学实验室, 江苏南京210 0 29 )【摘要】目的探讨载脂蛋白E ( p ,p o E )基因多态性分布及其与阿尔茨海默病( A lld a eim erdim , X O )的关系。
方法采用基因测序法对212例心脑血管疾病患者和126例健康对照组进行A p o E 基因多态性测定, 观察其分布情况以及与A D 患者的相关性进行分析。
结果正常人群e3/8 3、82/e3、 64 /84 基因型比例分别为7 3. 0%、 12. 7 %、 0. 8%, A D 组和对照组含“等位基因分别为4 8%、 12. 7 %, 差异有统计学意义( P < 0. 05)。
结论A p o Ee 3/6 3基因型是正常人群的主要形式, A p o E8 4 等位基因是A I)的风险基因之一, 与A D 的发病呈显著性相关。【关■词】
基因测序; 载脂蛋白E ; 基因多态性; 阿尔茨海默病[ 中圈分类号】
117 4 9 . 1+ 6( 文l哇标识码)A[ 文章■号】
10 0 S - 9 20 2120 0 7 12,3- 23U - 0 2载脂蛋白E ( A p o E )在脂蛋白代谢相关疾病中起重要作用¨ 】
。
研究表明, A p o E 多态性与阿尔茨海默病( A D )发病密切相关∞- 3】
。
国内A p o E 基因多态性检测多用P C R - S S C P 和P C R —R F L P 等方法, 制备凝胶耗时长。
操作过程及判定结果非常复杂H 】
, 而用直接测序方法大批量检测鲜有报道。
本文应用基因测序方法进行A p o E 基因多态性检测, 进一步探讨A p o E 基因多态性频率分布及其与A D 发病的关系, 为A D 的防治研究提供资料。1材料与方法1. 1材料血液标本取自 2 0 0 4 年8 月 至2 0 0 6 年11月 问我院神经内科、 心内科、 老年科住院和门诊心脑血管疾病患者212例及体检对照组126 例( 男20 0 例, 女138 例), 年龄27 一跖( 平均63. 54 ,4 - 10 . 9 2)岁, 均为汉族, 研究对象之间无血缘关系。
其中, 心脑血管疾病组包含A D 患者25例, 符合美国D S I- I一Ⅳ中A D 的临床诊断标准, 并结合临床神经功能测试结果作为诊断A D 的依据。1. 2主要仪器与试剂美国A B I310 0 ・A v a n t G en eticA n a ly z e r遗传分析仪、 A B I G e n e A m pP C RS y ste m 27 0 0 、 P r o m e g a 公司A 1120 基因组I)I、 IA 提取试剂盒、 Q ia g en 公司H o tS ta r l'a qD N AP o ly m e r a se 及A B I B i9 1)y eT e r m in a to r v 3. 1 l( it测序试剂盒( P a rt. N o4 3369 17 )。1. 3方法1. 3. 1引物及P C R 扩增产物A p o E 基因上游引物:
5’ - A C ,GG T CC T GA 。
mG A CG A GA C - 3’ , 下游引物:
5’ - C ,C TC A c C ,G A'IV ,GT G CT G AG G - 3’ , 由上海生物工程公司合成。
特异性扩增A p o E 基因第四外显子区含编码112位与158 位氨基酸的基因序列, 产物片段358bp。1. 3. 2基因组D N A 提取及P C R 扩增条件的建立取受检对通讯作者:
赖仁胜( 1951・), 男, 主任医师. 博士生导师, 主要从事临床病理及基因测序研究。作者简介:
朱长乐( 19 69 ・), 男, 主管技师, 主要从事病理免疫组化及基因测序研究。象静脉血2 ln l, 肝索抗凝处理, 提取D N A , 一18 ℃保存备用。20 —P c R 反应体系:
10XP C R 缓冲液( 含15 m m o l/LIV lg cl2)2一, tlo tS ta rT a q D N A 多聚酶0 . 2一, 5× Q 一溶液4 一, d N T P 混合物( 各10 m m o l/L )2山, 上下游引物各l一, 模板I)N A1山,蒸馏水8 . 8 m 。
P c R 反应条件:
9 5℃ 预变性15 m in , 用降落P C R 技术, 9 4 ℃ 变性50 B , 6 3℃一58 ℃退火1 m in ( 一0 . 5℃/1IIIin ), 7 2℃延伸l m in , 循环10 次; 9 4 "C 变性50 8 , 57 ℃退火1ra in 。
7 2"C 延伸1 m in , 循环30 次, 最后7 2℃延伸10 m in 。1. 3. 3P C R 产物纯化及测序用1. 5%琼脂糖凝胶电泳观察P c R 扩增产物是否为单一目的条带, 用V 'o g e n e 公司P C Il产物纯化试剂盒, 过柱纯化后进行测序反应。
10 一反应体系:
1一B ig D y e + 1. 5出13i9 1)y e 测序缓冲液+ 3一上游引物+ 1一P C R纯化产物+ 3. 5心d d tt20 。
测序P cR 热循环条件. 9 6 q C , 10 s一( 96℃lO ¨ 50℃5 s_ 6 0 ℃ 4In in )× 25个循环- + 6 0 ℃, 4m in—+ 4 ℃保温, 测序P C R 产物经纯化后上样至A B I310 0 - A v a n t遗传分析仪进行电泳。1. 3- 4A p o E 基因型鉴定根据A p o E 基因第4 外显子序列112和158 位密码子碱基的不同组合, 确定6 种不同的基因型( 表1)。表l不罔基因型11:
Z 、 158 位密码子序列L 4 统计学方法计算A p o E 基因型及等位基因的频率, 采用sP sS12. 0统计分析软件对基因多态性与A D 发病率进行,检验分析其相关性。2 结果幺lA p o E 基因型和等位基因频数分布共检测到6 种不同的基因型。
3种纯合子:
e2/8 2型3例。
e3/e3型219 例, e4 /e4型6 例, 3种杂合子8 2/e 3型4 3例, 8 2/8 4 型6 例, 8 3/8 4 型6 2例。
见表2。Z2不同性别A p o E 基因型的分布两组中男、 女的A p o E 基 万方数据
因型分布无差异见表3( p = O . 36 8 , P > O . 0 5)。
提示A p o E 基因型和等位基因频数分布与性别无关。裹2不同组别的A p o E 基因型的分布( 矗( %)]组别nB 2/B 2e 3/e 3s4 /e 4e 2/e 3e 2/e 4e 3/e 4心脑血管组2121( 0 . 5)127 ( 59 . 9 )5( 2. 4 )27 ( 12. 7 )4 ( 1. 9 )4 8 ( 22. 6 )健康对照组126 2( 1。
6 )9 2( 7 3. O )1( o ‘8 )16 ( 12. 7 )2( 1. 6 )13( 10 . 3)表3不同性别A p o E 基因型的分布[ 一( %))基因型n8 2/8 2B 3/e3e4 /8 48 2/e3s2/e48 3/e4男2 0 02( 1. 0 )129 ( 6 4 . 5)2( 1. O )28 ( 14 . 0 )5( 2. 5)34 ( 17 . 0 )女138l( O . 7 )8 8 ( 6 3. 8 )5( 3. 6 )15( 10 . 8 )1( 0 . 7 )28 ( 20 . 3)2. 3A D 组及对照组A p o Ee 4 等位基因比较根据A p o E 基因分为e4等位基因携带者( 包括e2/e4. 、 s3/e4、 彬84)和非84等位基因携带者( 包括e2/e2、 e2/e3、 e3/e3), 将25例A D 患者与对照组进行比较分析见表4 。
8 4 基因携带者A D 组与对照组比较, 具有显著性差异( P < 0 . 0 1)。裹4 A D 组和对照组含8 4 等位基因比较[ 厅( %))与对照组比较:
1)P ( O . 0 13 讨论3. 1A p o E 基因多态性检测及其频率分布A p o E 基因位于第19 号染色体( 19 q 13. 2)上, 基因全长为3. 7k b , 由4 个外显子和3个内含子组成。
3个常见等位基因8 2、 8 3、 8 4 分别编码3种异构体, 即A p o E 2、 A p o E 3、 A p o E 4 。
其遗传多态性主要受位于同一基因位点上的3个等位基因所控制, 分别编码血浆中3种异构体, 构成6 种不同的基因型。
其生理功能主要为参与胆固醇的转运及血浆脂蛋白的代谢, 同时还具有神经元修复、 树突生长、 维持突触可塑性以及抗炎等作用。
目前关于A p o E 表型和基因型的检测方法很多, 包括等电聚焦电泳、 免疫印迹法、 双相电泳法、 P C R ・R F L P 和P C R ・S S C P 等。
我们通过基因测序法检测A p o E 基因多态性, 成功率达9 9 %以上, 认为该方法更为精确、 快速、 可靠, 具有可以全序列、 逐碱基判读A p o E 基因, 且漏检率低、 重复性好等特点。
本组实验126 例健康人群中8 3/e 3基因型为7 1. 4 %, e 3/“基因型为12。
6 %, e 4 /e 4 基因型为0. 8%, 与文献报道基本一致” , 6】
。3. 2A p o E 基因多态性与A D 病的关系A D 是最常见的一种老年性痴呆, 以进行性记忆和认知功能障碍为主要临床特征。到目前为止, A D 的发病确切机制尚未完全清楚, 普遍认为多个基因和多个环境因素以及它们之间复杂的相互作用在A D 的发病过程中起着重要的作用。
研究发现。
A D 的发病与A p o E 的基因多态性密切相关, A p o E 广泛参与A D 发病的各个方面, 包括B 样淀粉蛋白( A B P )的沉积、 T a u 蛋白的异常磷酸化、 神经纤维缠结( N F T )的形成、 神经变性以及精神和行为缺陷等。研究表明, “等位基因与迟发性家族性A D 和散发性A D相关, 被认为是A D 发病的易患基因之一, 而£ 2等位基因则对此类疾病具有防护作用o L8 1。
把人A p o E 3基因转入敲除A p o E的小鼠体内, 发现A p o E 3的转基因小鼠对年龄依赖型和兴奋剂毒剂诱发的神经退化具有防护作用。
而A p o F A 的转基因小鼠则没有这种作用, A p o E 3/4 的转基因小鼠也易于发生神经退化。
因此, A p o E 4 作为一种负向调控因子干扰A p o E 3的保护作用, 抑制A p o F A 活性有利于预防和治疗A P O F A 携带者的神经退化性疾病归’ 。
本组实验中, 25例A D 患者有12例为8 4 基因携带者( 4 8 . O %), 而正常人群仅占12. 7 %, 说明8 4 等位基因与A D 的发病具有相关性( P < 0 . 0 1)。
性别分布无差异( P >o . 0 5)。
另外, 212例心脑血管患者携带e 4 等位基因比例达25. 9 %, 亦高于正常对照组, 提示A p o E e 4 基因型与心脑血管疾病的发生有关。
其机制可能与8 4 等位基因使血浆中胆固醇增高, 从而导致不同程度的心脑血管症状。综上所述, 8 3/8 3是正常人群A p o E 基因的主要形式, 占7 3. O %, 其次e2/e3为( 12. 7 %)和8 3/8 4 ( 10 . 3%), e2/e2、 e2/8 4 、 8 4 /8 4 基因型较少见。
本研究结果阐明A p o E8 4 和A D 发病有一定关联, 是风险基因之一。
但其致病机制、 与其他因素的相互作用等方面, 有待进一步研究。
同时, A p o E e 4 基因型也是心脑血管疾病的重要发病内因, A p o E 基因多态性检测可作为临床应用来预测老年性痴呆发病的可能概率, 对老年性痴呆后期发病预测有较高的准确性, 特别是家族性受检者。
A p o E基因多态性的检测尽管还不能作为一个独立的诊断依据, 但作为心脑血管疾病的危险因子正被许多学者所公认。4 参考文献1E v a n sR M , H u i S , P er k in s A , et吐C h o l∞tem l a n dA P O Eg e n o ty p ein te r -a c t to in f lu en ce A lz h e im e r d ise a sep ro g ressio n [ J]. N eu ro lo g y , 20 0 4 ; 62( 10):
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