PICALM基因对广西红水河流域长寿群体认知衰老的影响及其机制的初步探讨

摘要

背景:PICALM基因编码磷脂酰肌醇结合网格蛋白装配蛋白(Phosphatidylinositol-binding clathrin assembly protein)，首先在急性淋巴及髓细胞白血病的研究中被发现。其主要的作用是加速网格蛋白突触小泡的形成，同时参与网格蛋白介导的内吞作用(CME)。PICALM在神经组织中表达丰富，并通过CME调节β-淀粉样蛋白（Aβ）的生成，从而与认知功能持续性衰退存在一定的关系。目前该基因的rs3851179位点对认知和寿命的影响还在研究之中，尚无统一定论。火麻仁的主要活性成分为油脂、蛋白质、膳食纤维等物质，具有润肠通便、抗衰老等功效，对消化、心血管及中枢神经系统均发挥良好的保护作用，故火麻仁在国内外一些群体中常被作为药膳的重要成分之一，尤以广西红水河流域的居民为甚。该流域长寿人群良好的认知功能可能与一些优势的认知相关基因及长期食用火麻仁（油）有一定的联系。
　　目的:
　　1.探究广西红水河流域长寿群体PICALM基因rs3851179多态性与认知功能的相关性，深入了解该基因多态性在长寿中的作用。
　　2.探究火麻仁提取液(EFC)对D-半乳糖(D-gal)致衰老大鼠认知的影响，并分析PICALM在其中的作用机制。
　　方法:
　　1.选取1876名居民作为研究对象并分成三组，长寿组:广西红水河流域长寿老人623名（年龄≥90岁）、当地对照组:红水河流域非长寿家系624名（60-77岁）、贺州对照组:贺州非长寿家系629名（60-77岁），记录调查对象的一般基本资料，包括身高、体重、三围等，并检测血压、血脂等指标，采用改良的多重酶连接反应(iMLDR)技术对PICALM基因rs3851179位点进行基因型分型，了解该基因位点多态性与认知的相关性。
　　2.随机选取3月龄的雄性大鼠48只，分为6组，每组8只:正常对照组(control)、D-gal模型组、EFC(200mg/kg)预防组、EFC(400mg/kg)预防组、D-gal+EFC(200mg/kg)组、D-gal+EFC(400mg/kg)组，对各组大鼠进行Morris水迷宫的测试和PICALM蛋白的检测，分析在火麻仁干预后，大鼠脑内PICALM蛋白的表达情况。
　　结果:
　　1.一般情况指标的比较:长寿组的胸围、臀围、体重、BMI水平均低于当地对照组和贺州对照组;当地对照组载脂蛋白A的水平比长寿组和贺州对照组高;其余指标的比较无统计学差异。
　　2.PICALM rs3851179基因型及等位基因频率分布情况:在总人群中，PICALMrs3851179基因野生型基因型为CC，频率为35.0％，杂合子CT的频率为49.9％，突变纯合基因TT的基因型频率为15.1％，等位基因以C为主，频率为59.9％。组内性别分层后比较发现，基因型与等位基因的频率无统计学差异。
　　3.MMSE得分比较:在MMSE总分表现上三组人群并未存在显著差异，长寿组在时间定向能力较贺州对照组差，贺州对照组在时间定向的能力比当地对照组差。长寿组认知障碍率最高，当地对照组的认知障碍率最低。
　　4.PICALM rs3851179多态性对MMSE的影响:在总人群、长寿组和当地对照组中，T等位基因的携带者在时间定向方面的得分优于非T等位基因的携带者。进行性别分层后，长寿组和当地对照组男性T等位基凶携带者在时间定向的得分优于同组非T等位基因携带者;总人群和当地对照组的女性人群中，T等位基因携带者在语言方面优势明显。
　　5.PICALM rs3851179多态性与血脂水平的分析:贺州对照组T等位基因携带者TG水平高于非T基因携带者;在性别分层后，长寿组的女性T等位基因携带者TC、LDL-C、载脂蛋白B水平均低于非T基因携带者;长寿组男性中T等位基因携带者LDL-C水平高于非T基因的携带者。
　　6.回归分析结果:总体来说，认知功能均与受教育程度呈正相关，与年龄呈负相关。
　　7.Morris水迷宫测试结果:D-gal模型组大鼠搜索平台潜伏期增加，而两种剂量的EFC预防组大鼠潜伏期明显缩短。D-gal致衰老大鼠寻找隐藏平台的路径较为曲折，而EFC（400mg/kg）预防组和D-gal+ EFC(400mg/kg)组的大鼠寻找平台的路径则比较简单直接。这些结果表明，高剂量EFC可以有效地预防由D-gal引起的大鼠空间记忆的障碍。
　　8.PICALM蛋白的表达情况:在大鼠的海马组织内，与空白对照组相比，D-gal模型组衰老大鼠中PICALM蛋白的表达较高;与D-gal模型组相比，D-gal+EFC（400mg/kg）组大鼠中PICALM的表达较低。
　　结论:
　　1.长寿人群在BMI、SBP、载脂蛋白A等方面与其他人群存在明显的差异。
　　2.长寿组女性T等位基因的突变可能是其长寿的优势，主要可能与TC、LDL-C、载脂蛋白B等血脂水平的降低有关。
　　3.对于红水河流域人群来说，T等位基因对认知有一定的保护作用，在认知能力的时间定向方面和语言方面表现的尤为明显。
　　4.火麻仁在一定程度上可以改善D-gal致衰老大鼠的认知功能，且大鼠认知水平与PICALM的表达水平呈负相关。

目录

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个人简历

摘要

前言

第一部分 PICALM rs3851179基因多态性与长寿群体认知的相关性

材料与方法

结果

讨论

第二部分 火麻仁提取液对D-gal致衰老大鼠PICALM表达的影响

材料和方法

结果

讨论

结论

参考文献

附录

综述 磷脂酰肌醇结合网格蛋白装配蛋白的研究进展

致谢

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