基因是很多人類疾病的內(nèi)在因素，對(duì)疾病相關(guān)基因的研究是生命醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的主流，如何快速了解研究疾病相關(guān)的基因以及這些基因的概況？一篇篇去讀文獻(xiàn)搜集篩選實(shí)在耗時(shí)耗力，賽業(yè)生物專欄《Gene of the Week》每周二為您介紹一個(gè)基因，讓您每周快速了解一個(gè)基因，期待您的持續(xù)關(guān)注哦。今天我們要講的主角是APOE基因。

基因基本信息

備注：標(biāo)有√的意為賽業(yè)紅鼠庫有該種保存狀態(tài)的小鼠

圖1. APOE的三種亞型，即APOE2，APOE3和APOE4。它們的區(qū)別在于APOE基因水平上兩個(gè)位點(diǎn)的改變，反應(yīng)到蛋白層面就是這兩個(gè)位點(diǎn)（第112個(gè)氨基酸和第158個(gè)氨基酸）究竟是半胱氨酸還是精氨酸，如果一條染色體上編碼得到的APOE兩個(gè)位點(diǎn)都是Cys，這條染色體就是APOE2型，如果第112號(hào)位是Cys，而第158號(hào)位是Arg，那么這個(gè)載脂蛋白就是APOE3，兩個(gè)都是Arg，那就是APOE4。

APOE基因研究概況

該基因編碼載脂蛋白E，負(fù)責(zé)運(yùn)輸乳糜微粒。它其特定的肝臟和外周細(xì)胞受體結(jié)合，對(duì)富含甘油三酯的脂蛋白成分的正常分解代謝至關(guān)重要。該基因的突變會(huì)導(dǎo)致家族性脂蛋白血癥，或III型高血脂蛋白血癥(HLP III)。而動(dòng)脈粥樣硬化和阿爾茨海默癥也與該基因的多態(tài)性密切相關(guān)。

圖2. APOE多態(tài)性在人群中的分布。APOE3/E3占比最高，幾乎占人群總數(shù)的2/3，攜帶一個(gè)APOE4以上的占1/4，剩余的占10%。

圖3. APOE多態(tài)性對(duì)AD發(fā)病率的影響。APOE3純合人群的AD發(fā)病率設(shè)為基準(zhǔn)，含有APOE4人群的AD發(fā)病率均高于APOE3純合人群的，兩種雜合含E4/E2和E4/E3患病概率分別是APOE3純合的2.6和3.6倍；而純的E4/E4的AD發(fā)病率則猛增到15.5倍。E2則能降低AD的發(fā)病概率。

圖4. 不同APOE的生理特征。除了AD以外，APOE既與多發(fā)性硬化癥，血管性癡呆，帕金森綜合征等神經(jīng)疾病相關(guān)，也與II型糖尿病，缺血性腦卒中，心血管疾病以及III型高脂蛋白血癥相關(guān)。

APOE基因在人體組織的表達(dá)

圖5. 人和小鼠APOE基因mRNA相對(duì)表達(dá)量。肝臟是表達(dá)量最高的器官，腎臟、腎上腺、腦和脾臟也是高表達(dá)組織；但卵巢和胎盤的表達(dá)在人和小鼠的表達(dá)卻是截然不同的（同物種內(nèi)部比較，小鼠和人之間無可比性）。數(shù)據(jù)來源:NCBI。

推薦文獻(xiàn)：

1. Yamazaki, Y., Zhao, N., Caulfield, T.R. et al. Apolipoprotein E and Alzheimer disease: pathobiology and targeting strategies. Nat Rev Neurol 15, 501–518 (2019). https://doi.org/10.1038/s41582-019-0228-7

2. Bos M M , Noordam R , Blauw G J , et al. The ApoE ε4 Isoform: Can the Risk of Diseases be Reduced by Environmental Factors?[J]. The Journals of Gerontology Series A Biological Sciences and Medical Sciences, 2018.

3. Kockx M, Traini M, Kritharides L. Cell-specific production, secretion, and function of apolipoprotein E. J Mol Med (Berl). 2018 May;96(5):361-371. doi: 10.1007/s00109-018-1632-y. Epub 2018 Mar 7. PMID: 29516132.