综述:载脂蛋白E基因型作为迟发性阿尔茨海默病的生物标志物:遗传因素对分子结构影响的叙述性综述

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:NeuroMarkers

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  (编辑推荐)本综述系统探讨了载脂蛋白E(Apo E)基因多态性(rs429358/rs7412)通过结构改变(如Cys112Arg替换)影响低密度脂蛋白受体(LDLR)结合能力,进而触发神经炎症、β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau纤维聚集的分子机制,为迟发性阿尔茨海默病(LOAD)的早期诊断和靶向治疗提供理论依据。

  

引言

迟发性阿尔茨海默病(LOAD)是老年人痴呆的主要病因,其病理机制复杂,涉及β-淀粉样蛋白(Aβ)斑块和tau蛋白神经纤维缠结的积累。脂质代谢异常,尤其是载脂蛋白E(Apo E)的遗传变异,被认为是LOAD的关键风险因素。Apo E基因位于19号染色体长臂(19q13.32),其两种单核苷酸多态性(SNPs)——rs429358(Cys112Arg)和rs7412(Arg158Cys)——与LOAD和III型高脂血症密切相关。

APOE基因型与阿尔茨海默病的关联

Apo E存在三种主要异构体:E2、E3和E4。其中,E4因Cys112Arg替换导致结构改变,显著增加LOAD风险,而E2则具有保护作用。E4与LDLR的结合能力下降,导致血浆胆固醇和甘油三酯水平升高,同时促进炎症因子(如白细胞介素-17)释放,加剧神经退行性变。

SNP rs429358(C112R)的结构影响

Apo E3与LDLR的结合依赖于其N端结构域中Lys143和Lys146残基与LDLR的Trp25、Asp29/30/32形成的氢键网络。E4的Cys112Arg替换导致α-螺旋构象从“S”形变为“V”形,使受体结合域(RBD)的疏水性和氢键能力降低,进而削弱与LDLR的相互作用。这种结构变化还影响钙离子(Ca2+
)依赖性结合,加剧脂质代谢紊乱。

APOE在阿尔茨海默病中的分子机制

E4通过多种途径促进LOAD发展:

  1. 神经炎症与氧化应激:E4激活小胶质细胞,通过白细胞免疫球蛋白样B3受体(Lilr B3)依赖途径释放促炎因子(如IL-17),同时抑制Aβ清除。
  2. Aβ沉积:E4竞争性结合CLEAR启动子区,阻碍自噬相关基因(如SQSTM1、LAMP2)表达,导致Aβ聚集。
  3. tau病理:E4通过增加25-羟基胆固醇(25HC)水平,减少LDLR再摄取,促进tau纤维形成。

临床转化与展望

针对E4的干预策略包括:

  • 结构修饰剂:如homotaurine可将E4构象逆转为E3样“T”形,目前其前体药物ALZ-801已进入III期临床试验(APOLLOE4)。
  • 生物标志物:血清突触小泡糖蛋白2A(SV2A)水平可作为早期LOAD的预测指标。

结论

Apo E4通过结构改变触发脂质代谢异常、神经炎症和蛋白质聚集,最终导致神经元死亡。未来研究需聚焦E4特异性受体通路、重组Apo E3疗法及小分子抑制剂开发,为LOAD的精准防治提供新方向。

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