汉族人群中Tau微管蛋白激酶-1基因多态性与迟发型阿尔茨海默病相关性研究

发布时间：2018-03-20 18:18

本文选题：阿尔茨海默病　切入点：Tau微管蛋白激酶-1　出处：《青岛大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：研究背景阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是引起老年人痴呆性疾病最常见的一种类型。目前最新流行病学资料显示,全世界已多达6000万人罹患AD。随着人类平均寿命的延长以及人口老龄化的逐渐加剧,我国AD患者的数量近年来快速增长,同时由于AD病人逐渐加重的认知障碍并且常常伴发的各类精神行为异常,在不久的将来必将对患者家庭、整个社会以及整个公共卫生体系造成越来越严重地负担。AD的两大主要临床特征是进行性记忆力减退和认知功能的渐进性障碍。AD大多隐匿起病,早期不易被察觉。临床上早期的常常仅表现为轻度的行为异常的AD患者,其认知功能和智力水平往往并无明显变化,并且由于早期AD患者影像学诊断依据不足,仅仅凭其非特异性临床表现很难做出正确的诊断。因此对AD的早期发现、早期诊断及治疗就显得尤为重要。到目前为止,AD的发病原因以及发病机制均尚不十分明确,以往大部分的研究认为:脑内大量老年斑或淀粉样斑的出现和神经元纤维缠结的形成是其两大主要病理学特征。老年斑(SP)或淀粉样斑是由细胞外β-淀粉样蛋白(Aβ)异常沉积而成,而神经元纤维缠结(NFTs)由神经细胞内过度磷酸化的tau蛋白异常积聚而成。AD可分为早发性家族性阿尔茨海默病(EOAD)和迟发型阿尔茨海默病(LOAD)。LOAD一般在65岁之后发病,比EOAD更为常见,约占AD患者总人数的90%以上。LOAD为多基因遗传疾病,其发病风险中有79%可归因于遗传因素。既往的基因研究发现许多可能与AD有关的基因突变,如CLU、CRl、PICALM、NEDD9等,但这些基因目前尚存有争议。既往研究发现,位于19号染色体上的载脂蛋白E(Apolipoprotein E,Apo E)基因与AD发病存在着相关性,其中Apo Eε4等位基因可作为AD发病的风险因子,且Apo Eε4等位基因与AD发病之间存在着剂量依赖性。Apo Eε4等位基因也是目前公认的迟发型阿尔茨海默病的遗传风险因子,但并非所有携带Apo Eε4等位基因的个体均能发展为AD,仅有20.29%的迟发型阿尔茨海默病发病风险可归因于Apo Eε4的突变。目前,AD的发病机制尚未完全阐明,且缺乏有效的早期诊断和防治手段,因此,需要我们寻找更多的可能的候选基因,并为将来AD的诊断和治疗提供重要依据。在发现tau蛋白是组成AD神经元纤维缠结的主要成分后,tau蛋白即成为目前的研究热点。tau蛋白正常生理功能受到磷酸化的调节。生理状态下,神经细胞tau蛋白磷酸化水平较低。当AD发生发展期间,tau蛋白发生异常过度磷酸化,导致异常聚集,并最终沉积在神经元中形成神经元纤维缠结,其病变的形成演变是一个长期发展的慢性、进行性过程。Tau-微管蛋白激酶1(TTBK1)是新近发现的tau蛋白激酶,可直接磷酸化tau蛋白的多种磷酸化位点。近期针对西班牙人的一项研究发现,TTBK1基因多态性位点与AD的易感性显著相关,TTBK1中的rs2651206与迟发型AD有显著相关性。TTBK1基因可能参与迟发型AD的发病进程。为明确TTBK1基因是否与中国汉族人群LOAD是否存在相关性,我们首次开展了中国北方汉族人群TTBK1基因多态性的研究。目的本实验在于观察Apo E基因在中国北方汉族人群中的分布,了解其与其他种族人群的差异,同时再一次验证Apo E基因多态性与AD的相关性。同时,我们通过分析比较中国北方汉族人群中TTBK1基因多态性位点rs2651206和rs7764257的基因型频率和等位基因频率在LOAD组与正常对照组中分布的差异,探讨TTBK1基因多态性与中中国北方汉族人群LOAD发病的相关性。方法采用病例对照研究的方法。共选取LOAD患者400例及正常健康对照组388例。所有研究对象均为中国北方汉族人。病例组主要来自青岛市市立医院神经内科及山东省内其他各大医院神经内科,符合美国国立神经病语言障碍卒中研究所AD及相关疾病协会规定的很可能的AD诊断和排除标准的痴呆患者。对照组主要来自同期就诊的查体人员,所测定简易精神状态量表(MMSE)评分≥28分,且经过详细的病史采集、系统的体格检查及相关必要实验室、影像学检查,排除严重躯体疾病。测定研究对象的一般特征,确保两组研究人员在性别、年龄无显著差异。对所有受试者进行Apo E基因的分型。提取研究对象的血液标本DNA,应用等位基因特异性多重PCR技术(Multi-ARMS)检测Apo E基因多态性。了解Apo E基因在我国北方汉族人群中的分布,了解Apo E基因与其他种族人群的差异,并且按性别进行进一步分层分析,将Apo E基因型和等位基因频率在LOAD组和对照组的分布进行比较,再一次验证Apo E基因多态性与AD的相关性。同时分析LOAD组中是否携带ε4等位基因对不同性别的影响。采用等位基因特异性-聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(ASP-PER-RFLP)技术、基质辅助激光解析-电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术等,检测中国北方汉族人群中TTBK1基因多态性位点rs2651206和rs7764257的分布,并按是否携带Apo Eε4等位基因进行进一步分层分析,探讨TTBK1基因多态性与LOAD的相关性。应用SPSS 11.5软件进行统计学分析。应用t检验及卡方检验比较两组间人群的基本特征。卡方检验进行Hardy-Weinberg平衡定律的检验,同时应用卡方检验比较LOAD患者组及对照组间基因型和等位基因频率的差异。应用多因素Logistic回归模型分析调整性别,年龄及Apo Eε4携带状态后两组间差异的显著性。采用SHEsis软件进行单倍体频率分析。统计学检验以P0.05为差异有统计学意义的标准。结果1.LOAD组与对照组间研究对象的性别(P=0.27)和年龄(P=0.37)的无统计学差异。两组间研究对象的体重指数、收缩压、舒张压、空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白水平均未发现有显著差异(P0.05)。两组研究对象基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡。2.Apo E基因多态性的分布及其与LOAD相关性的分析发现Apo E三种等位基因ε2、ε3、ε4在LOAD组和正常对照组中分布的情况存在显著差异(P0.001),其中ε4等位基因在LOAD组中的分布频率明显高于对照组(P0.001)。通过两两比较发现,ε2在LOAD组和对照组间无显著差异,Apo Eε4等位基因携带者患LOAD的风险较Apo Eε4(-)者显著增高(P0.001)。3.按性别分层后(男性亚组/女性亚组),Apo E基因型和等位基因频率在LOAD组和对照组的分布情况仍存在显著差异(P0.001),ε4等位基因在LOAD两个亚组组中的分布频率明显高于对照组(P0.001)。通过两两比较发现,ε2在LOAD亚组和对照组间仍无显著差异。4.对LOAD组中是否携带ε4对不同性别的影响进行分析。LOAD组男性组共168例,其中ε4(+)者84例,ε4(-)者84例,LOAD组女性组共232例,其中ε4(+)者111例,ε4(-)者121例,二者之间差异无统计学意义(P=0.670)。5.TTBK1基因多态性位点rs7764257基因型和等位基因频率在LOAD组与对照组间均无显著差异(P=0.138,P=0.054);按是否携带Apo Eε4等位基因进行分组,在Apo Eε4(+)组,位点rs7764257基因型和等位基因频率在AD组与对照组间均无显著差异(P=0.235,P=0.157)。在Apo Eε4(-)组,位点rs7764257基因型频率在AD组与对照组间无显著差异(P=0.069),两组间等位基因频率差异有统计学意义(P=0.026)。6.TTBK1多态性位点rs2651206基因型频率和等位基因频率在LOAD组和对照组间存在显著差异,两组间不同基因型间差异P值为0.031,不同等位基因间差异P值0.011。按是否携带Apo Eε4等位基因进行分型,在Apo Eε4(+)组,rs2651206基因型和等位基因频率在AD组与对照组间均无显著差异(P=0.738,P=0.765)。在Apo Eε4(-)组,rs2651206基因型频率和等位基因频率存在显著差异,两组间不同基因型间差异P值为0.001,不同等位基因间差异P值0.001。7.在去除性别、年龄、Apo Eε4等位基因的影响后,进行多因素Logistic回归分析,结果发现多态性位点rs2651206与LOAD存在显著的相关性。携带rs2651206等位基因T(TT+TC)的人群患LOAD的风险是非携带rs2651206等位基因T(CC)人群的0.723倍(OR=0.723,95%CI=0.528-0.992,P=0.05)。位点rs7764257基因型(GG+GA)与基因型AA差异无统计学意义,位点rs7764257基因多态性与LOAD无显著相关性。8.以最大期望值算法(EM)分析TTBK1两个单核苷酸基因多态性位点可能组合的单体型,研究结果发现LOAD组与对照组单体型间存在着显著差异。与其他单倍体型比较,T/G单倍体型与LOAD存在显著相关性,T/G单倍体型可降低LOAD的发病风险。结论1.本实验结果表明,Apo E基因多态性与中国北方汉族人群中LOAD发病风险相关。2.本实验结果表明,Apo Eε4等位基因可增加中国北方汉族人群中LOAD的发病风险。3.本实验结果表明,TTBK1基因多态性与中国北方汉族人群中LOAD发病风险相关。4.本实验结果表明,TTBK1基因单核苷酸多态性位点rs2651206等位基因T和单倍体型TG可显著降低中国北方汉族人群中LOAD的发病风险。单核苷酸多态性位点rs7764257基因多态性与LOAD之间无明显相关性。
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【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.16

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