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随着年龄增长,认知能力下降似乎已经成为不可更改的结局。阿尔茨海默病(AD)是最常见的衰老相关认知受损疾病。
然而,AD绝对不是衰老的必然结果。甚至有些人活到100岁仍然保持着高水平的认知功能和身体功能。
这就提出了一个问题,这些健康的百岁老人是不是有什么延缓痴呆发作、或者说保护认知的秘密武器呢?
遗传是AD的重要相关因素。大型全基因组关联研究(GWAS)已鉴定出86个单核苷酸多态性(SNP)与AD风险有关。而且这些SNP并不全都是AD的风险基因,有些可以对认知功能起到保护作用。
来自代尔夫特理工大学的研究人员根据最新的AD GWAS,探讨了SNP对长期认知健康的综合影响。通过对比健康百岁老人的基因分析,他们确认了一组具有保护认知作用的SNP,功能主要集中在免疫和内溶酶体系统,并且这些SNP在健康百岁老人中的保护效应要高于AD患者或者年龄匹配的对照组。
研究发表在Alzheimer's & Dementia上。
研究包括2281名AD患者(平均年龄67.96岁)、年龄匹配的3165名对照(平均年龄62.57岁)以及346名认知健康的百岁老人(平均年龄101.05岁)。
在之前的研究中,Bellenguez等人找到了85个AD相关SNP。在此基础上,研究人员又加入了CD33附近的SNP rs12459419,共86个SNP组成遗传风险评分(PRS),评估个体患AD的净遗传风险。
等位基因频率(白色为风险基因,黑色为保护性基因)及效应值
一些SNP在百岁老人中的效应大小,与已经发布的,在AD患者中的效应相比,发生了明显变化。86个SNP的综合效应是原效应的1.78倍,有59个SNP效应发生变化,其中甚至有9个SNP(在基因EPDR1、MAF、PLCG2、RIN3、ANKH、TMEM106B、SORT1、GRN和WDR12)的效应是原效应的4倍以上。
将年龄匹配对照组与认知健康的百岁老人进行比较,一些SNP的效应也发生了变化,中位数增加了0.58倍,有17个SNP效应变化超过了1倍。经过多次测试校正后,发现有两个APOE SNP与AD存在显著关联。
PRS分析
研究人员设置了两种PRS,一个包括86个SNP的加权效应,另一个排除了两个APOE SNP的影响。结果显示,AD患者的PRS显著高于对照组和百岁老人,与对照组相比风险增加155%和54%,与百岁老人相比风险增加407%和97%。
SNP功能注释
接下来,研究人员选择了在健康百岁老人中效应增加1倍以上的31个SNP,进行了功能注释和基因集富集分析。基于语义相似性度量对丰富的基因本体(GO)术语进行聚类后,研究人员发现了两个通路簇,分别指向免疫系统和内溶酶体运输。
这其中,免疫系统通路簇包括免疫反应的激活和调节、白细胞激活和分化、巨噬细胞激活和神经炎症反应,内溶酶体运输通路簇包括内吞和吞噬作用、白细胞介素6代谢和淀粉样蛋白清除。这就意味着,在认知健康的百岁老人中,这些SNP可能在免疫系统和内溶酶体运输通路中发挥作用,从而对AD发病机制产生影响。
研究发现,在认知健康的百岁老人中,几乎所有与增加风险有关的等位基因(如ANKH、GRN和SORT1)频率较低,而保护性等位基因(如TMEM106B、EPDR1、PLCG2和RIN3)的频率较高,表明遗传在维持认知健康中的重要作用。这些保护性基因的效应值也远超过在AD患者中的效应值。
总之,研究证明认知健康的百岁老人在遗传上受到保护,并且与免疫和内溶酶体运输有关。
参考文献:
https://alz-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/alz.13810
本文作者丨王雪宁