APOE 基因多態(tài)性與精神分裂癥的相關(guān)性研究

鄧順順，平軍嬌，章 杰，杜寶國

(中山市第三人民醫(yī)院檢驗科1，精神疾病遺傳學(xué)聯(lián)合實驗室2，精神科3，廣東 中山 528400)

精神分裂癥（schizophrenia）是一種復(fù)雜的遺傳疾病，具有嚴(yán)重的致殘性，患者會出現(xiàn)思維障礙、情感障礙和意志行為障礙等臨床癥狀，嚴(yán)重影響其正常生活，為身體和心理帶來雙重傷害，目前其發(fā)病病因未明。精神分裂癥患者治療過程中發(fā)生代謝綜合征（metabolic syndrome，MetS）及其組分（如糖脂代謝異常、肥胖等）的風(fēng)險顯著高于普通人群[1]。載脂蛋白E 基因（apolipoprotein E gene，APOE）是一種由肝臟合成的富含精氨酸的堿性蛋白，主要參與機體脂代謝過程[2]。APOE 是多種脂蛋白的重要結(jié)構(gòu)及功能蛋白質(zhì)，其基因多態(tài)性決定血脂水平[3]。目前發(fā)現(xiàn)APOE 基因型與臨床疾病研究更為緊密，己經(jīng)證實APOE 與冠心病（CHD）、高脂血癥、缺血性腦卒中、阿爾茨海默癥等多種心腦血管疾病的發(fā)生緊密相關(guān)[4]。本研究主要分析精神分裂癥患者APOE 多態(tài)性的分布情況并探究其多態(tài)性對精神分裂癥的影響，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019 年7 月-2020 年7 月在中山市第三人民醫(yī)院住院診斷為精神分裂癥的患者123 例納入試驗組，其中男86 例，女37 例；試驗組16～58 歲，平均年齡（38.15±8.26）歲。選取同時期正常體檢人群對照組52 名，其中男34 名，女18 名；對照組22～57 歲，平均年齡（45.65±9.69）歲。本研究程序符合中山市第三人民醫(yī)院制定的倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，通過了倫理委員會審查，所有受檢者或家屬均簽署了知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 試驗組納入標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)《國際疾病與相關(guān)健康問題統(tǒng)計分類，第10 版》（ICD-10）明確診斷為精神分裂癥的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：診斷不明確或合并其他精神類疾病和妊娠狀態(tài)者。對照組納入標(biāo)準(zhǔn)：身體健康無癲癇病史、無家族遺傳精神病史。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有藥物濫用、器質(zhì)性腦綜合征、糖尿病、高血壓、慢性感染或冠心病相關(guān)病史。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)本采集與保存 晨起采集所有受檢者空腹肘靜脈血5 ml 于EDTA 抗凝管中，然后送至本院檢驗科進行離心，提取細胞層于凍存管中，按照實驗編號放入-80 ℃冰箱保存待檢。

1.3.2 APOE 基因檢測 待所有標(biāo)本收集完畢后，采用PCR 熒光探針法進行APOE 基因rs429358 和rs7412位點檢測（檢測地點為華大基因檢測實驗室），根據(jù)檢測報告中APOE 的不同基因型進行分組。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 20.0 統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)分析。采用P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 Hardy-Weinberg 遺傳平衡檢驗 精神分裂癥患者試驗組APOE 基因的實際基因型頻數(shù)與理論頻數(shù)比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（2=1.250，=0.741），見表1。

表1 APOE 基因型的Hardy-Weinberg 遺傳平衡檢驗

2.2 兩組受檢者的APOE 基因多態(tài)性和表現(xiàn)型分布特征比較 APOE 不同基因型在試驗組（P＞0.05），見表2。

表2 兩組受檢者的APOE 基因多態(tài)性和表現(xiàn)型分布比較[（%）]

表2 兩組受檢者的APOE 基因多態(tài)性和表現(xiàn)型分布比較[（%）]

注：ε4/ε4 采用Fisher 2 檢驗，ε2/ε4 采用校正2 檢驗，其余采用Pearson 2 檢驗

2.3 試驗組不同性別患者的APOE 基因型和表現(xiàn)型分布比較 APOE 基因多態(tài)性在精神分裂癥患者不同性別人群中的分布比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

表3 試驗組不同性別患者的APOE 基因多態(tài)性和表現(xiàn)型分布比較[（%）]

表3 試驗組不同性別患者的APOE 基因多態(tài)性和表現(xiàn)型分布比較[（%）]

注：ε2/ε3、ε2/ε4 采用校正2 檢驗，其余采用Pearson 2 檢驗

3 討論

人APOE 基因由3597 個核苷酸組成，是位于染色體19q13.2 位點的單個基因的產(chǎn)物，是一種34 kd的脂質(zhì)轉(zhuǎn)運相關(guān)蛋白，含有4 個外顯子和3 個內(nèi)含子。APOE 基因上存在的2 個非同義單核苷酸多態(tài)性（rs7412 和rs429358）組合形成了3 個等位基因，稱為E2、E3、E4，而這每種等位基因又均可編碼一種蛋白異構(gòu)體，并形成6 種不同的基因表型[5]，包括3 個純合子（ε2/ε2、ε3/ε3、ε4/ε4）和3 個雜合子（ε2/ε3、ε2/ε4、ε3/ε4）。按APOE 基因型編碼的蛋白分類，ε2/ε2、ε2/ε3 表現(xiàn)型 為E2，ε3/ε3，ε2/ε4 為E3，ε3/ε4、ε4/ε4 為E4。本研究中精神分裂癥患者精神分裂癥患者APOE 基因的實際基因型頻數(shù)與理論頻數(shù)比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（2=1.250，=0.741）,說明研究人群具有代表性。

APOE E3 是野生型，功能正常，而E2 和E4 是突變型，APOE 基因型中E3 基因型占大多數(shù)[6]。國內(nèi)外研究不僅表明在APOE 等位基因中，E3 等位基因的分布頻率最高，同時也證實不同種族及地域之間APOE 基因型及等位基因分布頻率存在明顯的差異[7]。本研究中，APOE 基因呈多態(tài)性分布特征，以APOEε3/ε3 基因型和APOE E3 表現(xiàn)型頻率最高，試驗組與對照組APOE E3 等位基因所占比例分別為77.24%和73.08%，與國內(nèi)外文獻報道的E3 是最廣泛的等位基因一致[8]。在不同國家人種中，APOEE2和E4 等位基因的頻率為8%～15%。本研究中試驗組E2 和E4 頻率為5.70%和17.07%，對照組E2 和E4 頻率分別為9.62%和17.30%，其結(jié)果較為不一致，可能與樣本量不夠大有關(guān)。

APOE 是調(diào)節(jié)細胞間膽固醇和磷脂轉(zhuǎn)運的一種必需酶，但更重要的是，這種蛋白質(zhì)是由星形膠質(zhì)細胞產(chǎn)生的，在發(fā)育過程中對神經(jīng)元的生長和再生起著至關(guān)重要的作用[9]。許多研究報道，神經(jīng)膠質(zhì)細胞生物學(xué)參與精神分裂癥的病理生理學(xué)，包括直接調(diào)節(jié)神經(jīng)元功能的少突膠質(zhì)細胞、髓鞘形成和白質(zhì)完整性的改變[10]。精神分裂癥的發(fā)病是一個多基因相互作用的過程，一些研宄揭示了APOE、三磷酸鳥苷環(huán)化水解酶-1（GCH1）、內(nèi)向整流鉀通道J 亞家族成員-15（KCNJ15）基因多態(tài)性對精神分裂癥患者認知功能的調(diào)節(jié)作用[11]。精神分裂癥患者普遍存在認知功能障礙[12]。有研究發(fā)現(xiàn)APOE E4 基因表現(xiàn)型和APOEε4 等位基因可能是輕度認知障礙的風(fēng)險因素[13]。有研究結(jié)果顯示攜帶ε3 等位基因的患者注意功能相對較好，非攜帶ε3 等位基因的患者注意功能損害嚴(yán)重[14]。E4 被認為在多種疾病中扮演負向調(diào)控因子的作用[15]。在多數(shù)研究中能發(fā)現(xiàn)E2 等位基因具有“降低”總膽固醇，而E4 等位基因具有“升高”總膽固醇的作用[5]。由于APOE 基因表型不受藥物等因素的干擾，對于臨床工作更具有指導(dǎo)意義[4]。一些研究報告精神分裂癥患者中APOE4 等位基因頻率增加[16-18]，APOEε4 基因?qū)φ€體的認知表現(xiàn)及腦結(jié)構(gòu)的影響是很復(fù)雜的，有研究提示可能存在多種協(xié)同因素[19]。本研究選取正常人對照組與試驗組進行比較分析，結(jié)果顯示精神分裂癥患者和正常人群中APOE 基因型和表型的分布頻率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），與Chee KY 等[20]和Chen J 等[21]的研究結(jié)果一致，均顯示APOE 基因與精神分裂癥發(fā)病無關(guān)聯(lián)性，APOE 基因多態(tài)性在精神分裂癥中可能不是一個特定危險因素。

Schürhoff F 等[22]報道了APOEε2ε3 基因型與男性精神分裂癥患者之間的關(guān)系，還提到APOEε2 可能只對女性有保護作用。而本研究結(jié)果顯示，APOE基因多態(tài)性分布與精神分裂癥患者性別無關(guān)，也可能是由于本研究中納入分析的精神分裂癥患者大多數(shù)是男性，因樣本量不夠大而不足以得出更加確切的結(jié)論。

本研究旨在分析精神分裂癥患者的APOE 基因分布情況，其分布特征可以為減少精神疾病患者治療過程中產(chǎn)生的副作用提供新的方向。由于數(shù)據(jù)量比較小可能不足以得出確切的結(jié)論，也可能統(tǒng)計能力不足以檢測APOE 基因的微小效應(yīng)。在接下來的研究中會增加APOE 與疾病的表達和血脂代謝等方面的更深入的研究，并且繼續(xù)跟蹤調(diào)查，以期待可以得出更加深入細致的研究報告。