载脂蛋白基因多态性与动脉粥样硬化性心血管疾病的研究进展

王小婉，李欣宇，徐康媛，单琳琳，2，李超堃

(1.新乡医学院基础医学院，河南 新乡 453003； 2.新乡医学院第二附属医院生物精神病学重点实验室，河南 新乡 453002)

目前动脉粥样硬化性心血管疾病(arteriosclerotic cardiovascular disease，ASCVD)已超过传染病成为世界头号杀手。该病病因复杂，发病机制也尚未完全明确[1]。血脂水平异常可导致冠心病、高血压等心血管疾病的发生，在ASCVD发展中也起着重要作用。载脂蛋白(apolipoprotein，Apo)是血浆脂蛋白中的蛋白质部分，参与胆固醇、三酰甘油的代谢和转换，Apo相关基因突变可形成不同等位基因型及不同表型的蛋白，进而引起血浆脂质代谢紊乱，因此，可作为ASCVD的风险指标，评估预测冠心病患者的心血管事件[2]。对Apo基因多态性的研究，有利于从基因水平进一步认识和预防ASCVD，了解ASCVD的可能遗传因素，为患者治疗提供重要的预后信息；且基于Apo基因多态性建立的靶向性基因检测，将有助于临床ASCVD的诊断和治疗。现就Apo基因多态性与ASCVD发生发展的可能相关性进行综述。

1 ApoA1

ApoA1是高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)的主要蛋白成分，负责将胆固醇从动脉血管壁转运至肝脏进行分解代谢，具有一定的心脏保护作用。研究发现，ApoA1等位基因突变可引起体内HDL缺乏，循环HDL水平下降，携带突变人群更易发生ASCVD[3]。此外，下肢周围动脉疾病患者ApoA1水平也有降低[4]，考虑到下肢周围动脉疾病是ASCVD的主要原因，提示ApoA1突变与ASCVD风险增加具有相关性。

关于ApoA1的多态性位点的研究较多。rs670(75G>A)位于ApoA1转录起始位点上游75 bp处。在rs670 AA等位基因携带者中，血清ApoA1和HDL胆固醇(HDL cholesterol，HDL-C)水平升高，而在rs670 GG等位基因携带者中ApoA1和HDL-C水平降低[5-6]。表明携带rs670 GG等位基因的人群罹患ASVCD的风险增加。此外，rs670位点的基因型和等位基因存在种族差异[7]。rs964184是位于ApoA5-A4-C3-A1基因簇上游约1.6 kb处的多态位点，基因型为CC、CG和GG[8]。在不同族群中这些基因型的分布频率不同，即使同一基因型在不同族群中的影响也存在差异[9]。此外，研究显示，rs964184与维生素E水平显著相关[10]，而维生素E可参与抑制细胞膜脂质过氧化，因而rs964184多态性可能延缓包括冠心病在内的多种慢性疾病[11]。rs5072位点的发现源于对墨西哥儿童样本的研究，rs5072携带者血浆三酰甘油水平升高，血浆HDL水平降低[12]，提示rs5072可能影响血浆脂代谢水平，且存在一定的种族差异性。研究发现，rs5072基因座受环境因素的影响，且可能与低水平的HDL-C相关[13]。

2 ApoA2

ApoA2是HDL颗粒中含量第二高的蛋白质，在人血浆中以同源二聚体的形式存在。ApoA2基因与内脏脂肪积累和富含三酰甘油的脂蛋白代谢有关[14-15]。关于ApoA2多态性与人类表型效应之间关联的研究较少。ApoA2 rs5082(-265T>C)位点位于ApoA2基因上游，一项对埃及青少年群体的研究显示，携带rs5082 CC基因型人群具有内脏脂肪层增厚、HDL-C水平升高的特征[15]。rs5082变异还与男性腰围和女性腹部脂肪蓄积有关，CC基因型患者的平均体重、腰围、三酰甘油、HDL水平均显著升高[16]。上述研究提示，ApoA2在肥胖患者脂质代谢中具有重要作用。

另一个与血浆脂蛋白代谢有关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)是ApoA2 rs3813627。rs3813627是一种非编码SNP，存在于ApoA2启动子区，并与多个结合转录因子的基序重叠，因此可影响ApoA2的表达水平[17]。一项研究发现，rs3813627影响HDL水平，被认为是血浆HDL水平的独立决定因素，该SNP被确定为低HDL-C和冠心病风险的易感等位基因[18]。Boughanem等[19]报道，ApoA2 rs3813627 TT基因型的存在与超重/肥胖个体中低HDL和ApoA1水平有关，表明ApoA2 rs3813627位点突变可能降低超重/肥胖个体的HDL和ApoA1水平，导致ASVCD等类型疾病的风险和易感性增加。

3 ApoA4

ApoA4表达主要定位于哺乳动物的肠上皮细胞，其通过乳糜微粒进入代谢循环，影响脂蛋白的代谢，并在循环和周围组织中表现出抗动脉粥样硬化作用。目前ApoA4抗动脉粥样硬化作用的可能机制包括影响HDL介导的胆固醇逆向转运，减少低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)氧化以及抑制炎症反应[20]。

在ApoA4第三外显子2 346处的A碱基可突变为T，导致ApoA4的第347位的苏氨酸被丝氨酸取代，命名为T347S。在脑血管疾病患者中，S等位基因携带者的总抗氧化状态明显低于TT和TS携带者，表明T347S SS基因型与机体的总抗氧化状态有关，而活性氧增多及脂质的过氧化增加将导致潜在致动脉粥样硬化物质的产生[21]。另一个SNP位点是ApoA4 rs5104(N147S)，突变频率较低。全基因组关联研究荟萃分析结果显示，ApoA4 rs5104与ApoA4水平显著相关[22]。而对男性受试者的一项研究发现，ApoA4 rs5104 GG基因型携带者的血清总胆固醇水平改变与高三酰甘油血症相关[23]。

4 ApoA5

ApoA5基因可以调控三酰甘油水平。ApoA5变异不仅影响总三酰甘油水平，还影响整个脂蛋白亚类的分布，使其在高危受试者中向致动脉粥样硬化的血脂异常转移[24]。阐明该基因的转录控制机制并确定ApoA5位点SNP的生物学意义，有助于了解ApoA5对三酰甘油代谢的影响。

Çoban等[25]发现，ApoA5 rs662799(-1131T>C)多态性与2型糖尿病存在相关性，且ApoA5-1131 CC等位基因携带者的肥胖风险降低，表明rs662799 CC基因型与肥胖有关。Hanh等[26]对越南河内市31所小学的154例6～10岁的血脂异常患者和389名健康人群进行调查研究发现，ApoA5 rs662799多态性与血脂异常有关，rs662799可能是越南儿童血脂异常和高三酰甘油血症的决定因素。一项对高加索肥胖人群的研究发现，rs662799 CC基因型携带者也表现为血脂异常，HDL水平较低，三酰甘油水平升高[24]。一项对我国侗族人群开展的研究发现，ApoA5 rs651821 TC/CC基因型不仅可引起血浆三酰甘油水平升高，也可导致高血压风险升高[27]。此外，有荟萃分析显示，rs3135506 c.56C>G基因多态性与冠心病风险增加显著相关[28]。

5 ApoB

动脉粥样硬化斑块形成和发展的核心过程是ApoB和胆固醇进入并滞留在动脉的内皮下。动脉腔内ApoB颗粒越多，动脉壁内ApoB颗粒越大，对动脉壁的损伤越大[29]。一项Meta分析表明，外周动脉疾病人群的ApoB水平增加，并伴随ApoB/ApoA1比值升高[3]，而且ApoB/ApoA1比值升高与获得性主动脉瓣狭窄发生率增加相关[30]，也预示着青少年系统性红斑狼疮患者的心脏代谢风险增加[31]，因此ApoB水平升高与ASCVD风险增加密切相关，是冠状动脉疾病的主要脂质决定因素[32]，也可能是年轻人心血管疾病风险的潜在生物标志物[33]。ApoB(-516C>T)是ApoB基因启动子中常见的多态性位点，C突变为T可显著提高ApoB基因的转录率，增加LDL的循环水平[34]。此外，ApoB 516T等位基因与颈动脉粥样硬化斑块和动脉壁厚度存在独立相关性，516 TT等位基因携带者的颈动脉内中膜厚度高于杂合子携带者，前两者的颈动脉内中膜厚度均高于ApoB 516 CC基因型携带者(P<0.001)[35]。因此，鉴定ApoB(-516C>T)基因型可能有助于评估总体心血管疾病发生风险。

另一个突变ApoB R3500Q可影响ApoB100的生理功能缺陷，进而降低LDL-C颗粒与LDL受体结合的能力，升高LDL-C水平，从而增加冠状动脉钙化和缺血性心脏病的发生风险[36]。在我国新疆开展的一项病例对照研究显示，rs693 CT/TT基因型和rs6725189 GT基因型在钙化主动脉瓣狭窄患者中出现的频率高于健康对照者，因此rs693 CT/TT基因型和rs6725189 GT基因型是钙化主动脉瓣狭窄的独立危险因素；且rs693 T等位基因(CT+TT)携带者三酰甘油水平高于非携带者[37]。因此，T等位基因携带者钙化主动脉瓣狭窄的发生率可能高于 C等位基因携带者，且rs693和rs6725189均与钙化主动脉瓣狭窄有关。此外，rs693与血浆脂质水平和体质指数有关，但在哥伦比亚加勒比海地区rs693与体质指数和脂质谱之间无明显关联[38]。因此，ApoB基因的多态性与脂质代谢的相互作用需要进一步探究。Coto等[39]在西班牙人群中发现，rs1801701与女性高胆固醇血症显著相关，在男性中呈上升趋势。在科威特人群中，rs11279109的DD基因型可影响机体的血脂水平，与冠心病显著相关，提示ApoB rs11279109可作为冠心病风险增加的指标[40]。

6 ApoC3

ApoC3基因位于人类染色体11q23长臂上的ApoA5/ApoA4/ApoC3/ApoA1多基因簇内，包含4个外显子和3个内含子，编码一种99个氨基酸的糖蛋白，称为ApoC-Ⅲ[41]。ApoC3可抑制脂蛋白脂肪酶对乳糜微粒和极低密度脂蛋白中三酰甘油的分解，并可抑制肝脏对残余脂蛋白的摄取[42]，其功能丧失性突变可导致血浆ApoC3水平下降，三酰甘油分解加快，血浆中三酰甘油水平下降[43]，反之，ApoC3基因过表达可导致高三酰甘油血症，进而可能发展为动脉粥样硬化。SstⅠ酶切位点多态性是第一个被报道的ApoC3基因SNP位点，即位于ApoC3基因3′非翻译区的胞嘧啶发生颠换，突变为鸟嘌呤(3238 C>G或3175 C>G)。该位点恰好是限制性内切酶SacⅠ的酶切位点，因此使用聚合酶链限制性片段长度多态性技术可以很容易地对该基因型进行检测[44]。SstⅠ的等位基因组成根据发生频率分为S1和S2型。在我国黎族和汉族动脉粥样硬化患者人群中，S2等位基因与血浆三酰甘油水平升高有关，且S2等位基因携带者血浆ApoC3水平升高，动脉粥样硬化的发生风险增加[45]。但S2等位基因与血浆ApoC3和三酰甘油相互作用的确切机制尚不明确。ApoC3 A43T在阿米什人中出现的频率相对较高，可明显降低携带者ApoC3水平，导致ApoC3与脂蛋白的结合受损以及游离ApoC3分解代谢加快。此外，富含三酰甘油的脂蛋白中的ApoC3水平降低可导致循环富含三酰甘油的脂蛋白清除加速[46]。基于这种保护机制，可以开发针对结合脂蛋白的ApoC3的单克隆抗体，以促进ApoC3清除并增强体内富含三酰甘油的脂蛋白分解代谢，从而降低冠心病的发生风险。

7 ApoH

ApoH基因编码的β2-糖蛋白Ⅰ(β2-glycoprotein Ⅰ，β2GPⅠ)是循环血浆脂蛋白的组成部分，与脂蛋白代谢、凝血、止血和抗磷脂自身抗体的产生等生理过程有关[47]。由于β2GPⅠ是原发性抗磷脂综合征患者的主要自身抗原，ApoH与抗磷脂综合征患者血栓的形成密切相关[48]。此外研究发现，与非2型糖尿病、非代谢综合征患者相比，糖尿病和代谢综合征患者的肝脏ApoH基因和蛋白质均显著增加，血浆ApoH水平与2型糖尿病合并代谢综合征病变患者的血管病变密切相关，可作为心血管风险的预测标志物[49]。ApoH c.112A>G多态性位点具有降低机体β2GPⅠ水平、抑制血小板聚集，阻止血栓形成，减轻动脉粥样硬化的作用[50]。此外，rs8178822(c.32C>A)、rs52797880(c.422T>C)、rs8178847(c.461G>A)和rs1801690(c.1004G>C)多态性位点也被确定为我国人群静脉血栓形成的遗传危险因素[51]。另外，rs8178824位点可影响β2GPⅠ与磷脂的结合，使血浆β2GPⅠ水平升高，加速三酰甘油清除，提示β2GPⅠ可作为一个潜在治疗靶点[52]。但β2GPⅠ是否还通过其他机制参与代谢性疾病的发生尚需要进一步研究。

8 ApoM

ApoM是一种与HDL相关的血浆蛋白，可影响HDL和胆固醇代谢并在动脉粥样硬化中显示多种抗炎功能。有研究发现，ApoM可通过与B类Ⅰ型清道夫受体结合促进HDL的抗炎作用[53]。在HDL中，鞘氨醇-1-磷酸与ApoM结合可显著抑制炎症因子和黏附分子的表达，具有抗动脉粥样硬化的作用[54]，可能是治疗ASCVD的新靶标[55-56]。另外，ApoM基因敲除可导致肝脂肪变性，脂质分泌受损和新陈代谢失调，其原因主要是肝脏向循环中分泌极低密度脂蛋白受阻。脂质分泌紊乱导致肝脏脂质积聚，炎症和线粒体应激增强[57]。然而，ApoM缺失导致细胞应激、极低密度脂蛋白分泌减少和脂质代谢紊乱的潜在机制仍不清楚，需要进一步研究。

在韩国肥胖人群中，ApoM(855T>C)基因型携带者血清HDL2b、卵磷脂胆固醇脂酰转移酶、总胆固醇、三酰甘油、瘦素水平均发生明显波动，影响脂质代谢，进而影响动脉粥样硬化的病理进程[58]。此外，在我国江苏省的汉族人群，ApoM(855T>C)携带者患冠心病的风险增加[59]，在冠心病患者中ApoM 778T CC等位基因频率增加，CC或CT基因型携带者总胆固醇水平显著高于TT基因型携带者，提示ApoM基因中核苷酸-778位的C等位基因是冠心病的遗传易感因素[60]。

9 结 语

ASCVD主要是多基因遗传和环境因素共同作用的结果。环境因素主要指人们的生活方式和行为，如不健康的饮食、吸烟、肥胖和缺乏运动，是可以改变的。而遗传背景因素则无法改变。为了更好地预防和治疗ASVCD，深入了解ASVCD的遗传易感性，积极寻求控制ASCVD发病风险的新途径至关重要。遗传、流行病学和机制研究的证据表明，三酰甘油水平升高直接导致动脉粥样硬化，与ASCVD有因果关系。新近研究出现的遗传学结果和关联性研究也阐明了一些特定的Apo SNP变异在致动脉粥样硬化中的作用。未来通过检测散发性动脉粥样硬化患者中Apo基因SNP位点，探讨SNP多态性与临床表现之间的关联，有望为ASVCD的预防、诊断和治疗提供新方案。