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1、农村老年人群硒水平与载脂蛋白E基因多态性的关系摘要目的探讨农村老年人群硒水平与载脂蛋白E （APOE）基因多态性的关系。方法选 择环境硒水平为适宜（邛崃市）和较低（剑阁县）的2 地农村，用整群抽样方法，抽取自愿 接受调查的 65 岁以上老人各500名。采集指甲样品进行硒含量测定；用特定滤纸采集指血 检测APOE基因；另取50名自愿采血老人抽静脉血测硒。以SPSS软件和卡方分析比较老 年人群硒水平与APOE基因多态性的差异。结果该2地老年人的血硒含量分别为0.121 0.034（p g/g）和 0.053 0.009（p g/g）；指甲硒含量各为 0.457 0.203 （p g/g）及 0.2
2、01 0.038 （p g/g）,差异有统计学意义（PV0.01）,并呈良好的正相关（r=0.496, PV0.05）。不同硒水平环 境下长期居住老人的 APOE 基因多态性分布频率存在多水平和多层次的差别，机体硒水平 与口 2等位基因的频率也有正相关。结论该2地农村老年人群体内硒水平不同，长期不同 环境硒水平暴露，对APOE基因多态性的分布存在影响，机体内硒营养状况与APOE基因 表达特别是口 2等位基因的表达存在关联。硒是人体必需的微量元素，因其具有抗氧化性和提高机体免疫力的生物学功能，而与人体健 康相关研究越来越活跃1， 2。文献3报道硒与脑功能和脑循环有关，可防止自由基在脑组 织中的沉
3、着。法国学者通过对1 3 8 9名年龄在6 0岁至7 0岁的老年志愿者进行长期跟踪 研究发现，老年人认知能力的退化与他们血液中硒含量偏低有密切关系。老年人群的认知能 力是反映老年痴呆的重要指标。载脂蛋白E （APOE）基因则因参与机体脂蛋白代谢，又是 老年性痴呆危险因素研究4的一个热点。该研究作为2009年以来“硒水平与老年认知能力 研究”课题57的后续工作，根据四川部分农村老年人群居住环境相对固定，膳食摄入以 当地物产为主，几乎不食用含硒保健品，机体硒水平具有难得稳定的特点，选择邛崃、剑阁 2 地农村各 500 名 65 岁以上老人的血硒与指甲硒进行分析，了解不同地区老年人群硒水平 状况；同
4、时结合指血斑点的APOE基因测试结果，探讨2地农村老年人群硒水平与APOE 基因多态性的关系。1 材料与方法1、1 现场选址 按照设计方案，结合四川省环境硒分布的历史资料，分别选择环境硒水平 为适宜（邛崃市）和较低（剑阁县）的2地，采集粮食，土壤，饮水及老年人群的指甲，进 行硒含量选址检测。结果显示，四川剑阁县和邛崃市农村环境的硒水平分别符合低硒和适宜 硒地区选址要求5，其硒水平存在明显差异，无地方病或其他疾病流行。1、2样品采集 用整群抽样的方法，每个县选12个乡镇，以行政村、组为单位，抽取自 愿接受调查的65 岁以上老人共500名，采取近点和入户的方式进行采样。每位老人采集指 甲样品和用特
5、定滤纸采集指血斑点晾干后冰箱保存。另按调查人数的10%抽取50名自愿采 血老人的静脉饿血10 ml,用于血硒测定。1、3样品检测 指甲样品用无硒洗涤剂，超声清洗干净， 60度烘干、剪碎后混匀取样。血 样、指甲样均用2、3-二氨基萘荧光分光光度法进行硒含量测定，同时带入国家标准物质进 行质量控制。 APOE 基因检测采用滤纸干血片提取 DNA， PCR 基因扩增，再对扩增产物 HhaI内切酶消化与凝胶电泳进行分析。1、4数据统计 以Excel表录入相关数据，并核对无误。用SPSS软件分析硒与APOE基因 表型和等位基因频率分布相关性，以卡方分析比较不同硒水平老年人群的 APOE 基因多态 性的差
6、异。2 结果2.1 不同地区老年人群指甲硒水平 血硒是最常见的机体硒营养状态评价指标，但由于农村老 年人血液采集相对困难，该研究选用易于采集的指甲硒来考量调查对象硒水平状况。剑阁、 邛崃 2 地老年人群的指甲硒含量测定结果如表1。经统计分析，证实环境适宜硒水平的邛崃 市调查对象指甲硒含量明显高于环境低硒水平的剑阁县，2 地老人指甲硒含量的均值差异有 统计学意义，见表 1。2.2不同地区老年人群血硒与指甲硒含量的相关分析 为了证实指甲硒与血硒的相关性，在邛 崃、剑阁 2 地各采集50 名老年人的血硒进行检测，其结果和指甲硒含量见表2。2地老人血 硒含量差异有统计学意义（t=-13.45 PV0.
7、01）,相关分析结果表明指甲硒与血硒具有明显 的正相关（r=0.496, PV0.05）,提示可以用指甲硒水平反映机体硒水平。2.3不同硒水平环境中老年人群APOE基因多态性分布 对邛崃、剑阁2地老人指血斑点样 本测定APOE的基因表型及等位基因的频率分布如表3。经统计2地老人的APOE基因构 成和多态性分布均以E3 / 3表型常见和口 3等位基因频数分布最高，差异非常显著。其中低 硒地区的剑阁县500名调查对象中未检测到E2/2的基因表型，2地老人的E2/2； E2/3; E2/4; E3/4及口 2、朱口 4的频数分布差异均有统计学意义。表明不同硒水平环境下长期居住的 老年人群APOE基因
8、构成有多水平和多层次的表达差异。2.4不同机体硒水平老年人群的APOE基因分析 为了进一步探讨机体硒水平与APOE基因 的关系，将被调查的1000名老人按其指甲硒含量分组，不同硒含量组老年人群APOE等位 基因及基因型分布如表4。其中硒含量低于0.241（卩g/g）的2组老年人群中仍未见E2/2基因 表型的分布，口 2等位基因表达频数则与机体中硒水平呈正相关。3 讨论硒作为谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等抗氧化酶的必需组分，可通过消除脂质过氧化物, 阻断活性氧和自由基的作用，增强GSH-Px的活性，起到防止组织细胞功能的退化、延缓衰 老和预防老年性疾病的作用。该研究中邛崃市65岁以上老人血
9、硒含量的均值0.10“g/g, 符合适宜硒指标，与剑阁县老人的血硒（ =0.053）水平比较差异有统计学意义。 2 地 100 位老人的指甲硒含量与血硒含量呈良好的相关性与文献8报道一致，即指甲硒能够较好地 反映较长时期以来老年人群的机体硒水平。APOE基因有3个等位基因，即口 2 口 3和口 4共构成6种不同的基因型：种纯合子（E2/E2、 E3/E3、E4/E4）和3种杂合子（E3/E4、E2/E3、E2/E4）。人类APOE基因的3种等位基因（口 2、 3 4之间的差别仅在于112位和158位上的单个氨基酸的不同，即半胱氨酸（Cys）和精 氨酸（Arg）相互取代（口 2为112位和158
10、位上均是Cys； 3为112位上是Arg,158位上是 Cys；而口 4则为112位和158位上均是Arg）。这种单个氨基酸不同造成的异构体决定了不 同人群中APOE的3个等位基因（口 2、 3.口 4分布频率存在不同，因而决定了不同人群中 APOE表型的频数差异。本研究中1000名老人硒水平和APOE基因的关系分析表明，2地 不同硒水平环境中老人的APOE基因多态性和等位基因的频率分布存在差异，除 2、 3. 4 3种等位基因存在明显差异外； E2/2、 E2/3、 E2/4、 E3/3、 E3/4 5种基因表型也表现 出了统计学差异，特别是低硒地区老人中E2/2基因表型的缺失，提示环境硒水
11、平对终身居 住于此的老年人群APOE基因的多态性分布存在一定的影响。硒以硒半胱氨酸的形式参与体内一些蛋白质的翻译合成过程，所合成的蛋白质称为硒蛋白。 人体中大部分硒以含硒蛋白的形式存在于体内，其中硒半胱氨酸和硒蛋氨酸又是含硒蛋白的 主要形式9。已有研究指出，许多营养素对基因表达具有多水平、多层次的调控作用10。 APOE等位基因上的半胱氨酸（Cys）是否为含硒蛋白尚无文献报道，但本次研究的结果发现， 其112位和158位均是半胱氨酸的E2/2基因表型除不出现在机体硒水平较低老年人群之外， 进一步统计分析还证实机体硒水平与口 2等位基因的频率分布呈正相关。由于本研究中老年人群的指甲硒与血硒含量有良好的正相关，其指甲硒含量能够反映机体硒 水平的状态。不同硒水平环境中长期居住的老年人群在APOE等位基因和基因表型的频率 分布上存在着多水平和多层次的差异，提示长期不同环境硒水平暴露，对机体内APOE基 因多态性的分布存在影响。机体中硒营养水平与口 2等位基因的频率分布有明显正相关，且 E2/2 基因表型不仅在低硒环境下长期居住的老年人群中缺失，也不在机体低硒水平的老年 人群中出现，证实了硒作为营养素存在对APOE基因表达的关联。
