《動脈粥樣硬化》 三、ApoE多態(tài)性

Utermann等于1975年首先觀察到ApoE多態(tài)性，利用等電聚焦電泳和SDS-PAGE可以確認ApoE的多態(tài)性，其后又被直接檢測的cDNA序列所證實。ApoE有三種構(gòu)體（isoform）即E2、E3和E4。有的人只含有一種主要異構(gòu)體，即為純合子；有人可含兩種主要異構(gòu)體，即為雜合子。由此可見，人群中可有六種不同的表型（phenotype）。

各種生物都能通過生殖產(chǎn)生子代，子代和親代之間，無論在形態(tài)構(gòu)造或生理機能的特點上都很相似，這種現(xiàn)象稱為遺傳（heredity），但是，親代和子代之間，子代的各個體之間不會完全相同，總會有所差異，這種現(xiàn)象叫變異（variation）。遺傳和變異是生命的特征。遺傳和變異的現(xiàn)象是多樣而復雜的，正因為如此，才導致生物界的多種多樣性，生物體所具有的遺傳性狀稱為表型或表現(xiàn)型（phenotype），生物所具有的特異基因成分稱為基因型（genotype）。表型是基因型與環(huán)境因素相互作用的結(jié)果。遺傳物質(zhì)是相對穩(wěn)定的，但又是可變的，遺傳物質(zhì)的變化以及由其所引起表型的改變，稱為突變（mutation）。遺傳物質(zhì)的突變包括染色體畸變和基因突變?；蛲蛔兪侨旧w中某一點上發(fā)生化學改變，所以又稱為點突變（point mutation）。基因結(jié)構(gòu)和遺傳表型的研究是深入了解脂蛋白代謝缺陷癥的分子生物學基礎(chǔ)，逆向遺傳學方法（reversegenetic approach）則使其有可能在蛋白質(zhì)水平系統(tǒng)地分析結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系。現(xiàn)已采用一個特定的cDNA探針從基因庫中篩選所需要的基因進行cDNA克隆，測定其核苷酸序列，然后從核苷酸序列推斷蛋白質(zhì)氨基酸序列。目前已分離出許多與動脈粥樣硬化有關(guān)的脂蛋白的cDNA克隆，并將其蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的氨基酸排列順序和基因的核苷酸順序測出?，F(xiàn)已查明，ApoAⅠ,ApoⅣ,ApoE, ApoB, ApoCⅡ和Apo（a）都存在著異構(gòu)體，也就是說存在著各種不同的表型或基因型，并可分別從蛋白質(zhì)水平和核酸水平進行分型。

Zannis于1981年根據(jù)ApoE表型提出ApoE基因模型，認為ApoE的合成是由位于一個基因位點上的三個等位基因所控制，即E2、E3和E4，每一個等位基因?qū)?yīng)于一個主要異構(gòu)體產(chǎn)生三種純合子（E2/2，E3/3，E4/4）和三種雜合子（E2/3，E2/4，E3/4）共六種常見表型，另外還有極少見的異構(gòu)體。一般認為，次要異構(gòu)體是由主要異構(gòu)體翻譯后，經(jīng)唾液酸糖化修飾后轉(zhuǎn)變而來。ApoE3/3型又稱野生型。ApoE的氨基酸序列的112位和158位兩種氨基酸殘基即精氨酸（Arg）和半胱氨酸（Cys）的交換決定了異構(gòu)體的種類。ApoE4在這兩個位置上都是Arg；E2都是Cys；112位為Cys和158位是Arg者為ApoE3異構(gòu)體，見圖3-3所示，自然人群中，基因頻率ε3分布最高，ApoE3/3表型分布約70%。

圖3-3 人ApoE三種主要異構(gòu)體的氨基酸殘基及基因密碼的改變位置

由于ApoE多態(tài)性具有生物學重要性，對ApoE多態(tài)性的研究是目前醫(yī)學的熱門話題。ApoE表型和基因型的檢測方法很多，多年來先后采用等電聚焦電泳和基因分析術(shù)進行檢測。目前從基因水平研究ApoE基因型顯然優(yōu)于其蛋白表型，因為ApoE翻譯后修飾會影響蛋白分析，常見ApoE的蛋白表型和基因型圖譜如圖3-4、圖3-5所示。

圖3－4　等電聚焦檢測的ApoE表型

圖3-5 ApoE基因PCR產(chǎn)物HhaⅠ酶切后RFLP圖譜

M：PBr 322 DNA/Hhe Ⅲ Markers;1-5；分別為ε4/4、ε4/2、ε4/3和3/3；基因型6：PCR產(chǎn)物（292bp）