長壽基因APOE

長壽基因APOE

每個人都希望長壽不止長壽,還希望功能好喔!! 所以拿到全基因定序後,大家都在找長壽基因。怎麼找? 就用GWAS的方式(詳見番外篇):找一群活到100歲的人,找一群一般人,大量最好,然後上窮碧落下黃泉地找兩邊不一樣的地方。

不過先講好,投降輸一半。根據以前對同卵雙胞胎的分析看起來,遺傳對壽命的影響大約20-30%,對於超級長壽的個案來說,可以佔到40%。大部分決定壽命的因素還是後天的。畢竟人類一直到二戰以後才有機會活到「天年」,二戰期間人均壽命還在40歲上下,當時的人死於創傷和感染為主因,長壽基因無用武之地。

先介紹最重要的,在各族群都看得到效果的:APOE 基因,APOE在第19對染色體,產出apolipoprotein E,這是血液中脂蛋白的主要成份,帶著膽固醇及三酸甘油酯到處漂。漂到肝臟時和LDLR(低密度膽固醇接受器)結合,收到肝臟裏去代謝。APOE長得如何,決定它和LDLR的互動

在1993年法國人就發現APOE蛋白質的形態和晚發性阿茲海默症相關,過了一年又發現和人的壽命有關係。那個時候還沒像現在基因資訊容易取得,現在知道APOE單套型分成ε2/ε3/ε4三種。ε2是 cys112/cys158(rs429358/rs7412鹼基是T/T), ε3是cys112/arg158(鹼基是T/C), ε4是arg112/arg158(鹼基是C/C)。翻譯起來是說在第112個和第158個胺基酸,ε2是兩個cysteine,ε4是兩個arginine,ε3在112是cysteine,158是arginine。你會覺得這些文字排列最近常常看到,沒錯,這就是我們在描述covid19的變異株常用的表達方式。赫赫有名的英國變異株重要的變異點E484K,就是指它第484個胺基酸從E(glutamic acid)變成K(lysine)。所有生物包括病毒,都是一樣的規則,基因變異改變大家的特性。

好,講結論,就2019年這篇文章的綜合評估,帶ε2/ε2或ε2/ε3(E2)的最好,ε3/ε3(E3)的次之(也佔最多人), ε4/ε2或ε4/ε3, ε4/ε4(E4)的看來比較差一點…嘿嘿! 活到100歲的機會是 1.32 : 1 : 0.5

J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2019, Vol. 74, No. 1, 44–51

看起來ε2是上品,那它佔人類基因型多少呢? 8.4% , ε3佔最多 77.9%, ε4 13.7%。

擁有了全基因定序,看這兩個位點(小編的):

rs429358(兩份染色體都是T)

rs7412(兩份染色體都是C)

所以我父母給我的兩條19號染色體都是ε3/ε3,我是最中性的那種人。台灣的幸運兒ε2有多少人呢? (意指rs7412-T的) -> 7.3%

我們希望活得久,當然更要活得好。為什麼APOE ε2能這麼好呢?因為它也同時對於老年性的阿茲海默症能有保護作用。代表有ε2的人,神經系統退化慢。

from wikipedia

在白種人的族群裏,ε4頻率佔了13.7%,但卻佔了AD(阿茲海默症)的36.7%,而ε2佔了8.4%,但AD的發生只佔了3.9%。所以看來ε2是藉由保護了神經系統降低了老化速度。ε4/ε4相較於ε3/ε3(小編我)得到老年型AD的機率是15倍,而ε2/ε2相較於我,是0.6倍。

拿到ε4的人,難道就蓋牌不玩了? 當然不是,我們就知道APOE的功能是脂質代謝相關,這類人控脂控血壓的強度就該比大家高些。已經有資料顯示高強度的膽固醇控制可以把原本10幾倍的AZ風險降到2倍。問題是,你不知道你的基因是哪種。

我們今天都說ε4壞壞,但人類原始配備是ε4,大約22萬年前,Arg112Cys發生(rs429358 C>T),產生了ε3,又到了8萬年前,Arg158Cys發生(rs7412 C>T),產生了ε2。到現在ε4在非洲族群的比率還是比較高。中間發生了什麼事,讓C>T這個意外,佔據了全世界? 這個有很多想法,直觀地想,原始人的生活,活太久對族群無益,生完小孩完成任務就該領便當,不要浪費糧食了,ε4有利。後來人類文明累積,經驗要傳承,又有個外祖母理論(grandmother hypothesis)( https://ccc.technews.tw/2019/02/25/grandmother-hypothesis-menopause-maternal-grandmother/),外祖母有利繁殖。如此,讓人活久一點的基因看來有演化的優勢了,所以ε3, ε2慢慢地勝出。

假說最迷人的,就是可以隨便亂想。你! 定序了嗎?

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