載脂蛋白E(apolipoprotein E，ApoE)是一種多態性蛋白，參與脂蛋白的轉化與代謝過程，其基因可以調節許多生物學功能，與許多眼科疾病發病有關，對ApoE及其基因多態性的研究是目前醫學研究的熱點之一，探討兩者之間的內在聯繫，對眼病的預防、診斷及治療具有重要的臨床套用價值。載脂蛋白E主要存在於CM、VLDL、IDL和部分HDL中， 正常人血漿ApoE濃度為0.03～0.05g/L。Apo E的濃度與血漿甘油三酯含量呈正相關。
基本介紹
- 中文名：載脂蛋白E
- 外文名：apolipoprotein E
- 類別：多態性蛋白
- 血漿ApoE濃度：正常人0.03～0.05g/L
- 存在：CM、VLDL、IDL和部分HDL中
- 生理功能：與脂蛋白代謝有密切相關性等
蛋白簡介,結構,生理功能,多態性,疾病,表型,檢測方法,方法簡述,等電聚焦,免疫印跡法,雙相電泳,電泳檢測,檢測概要,儀器與試劑,實驗方法,印跡檢測,檢測概要,儀器與試劑,實驗方法,病狀詳解,
蛋白簡介
載脂蛋白E(Apo E)主要存在於CM、VLDL、IDL和部分HDL中, 正常人血漿Apo E濃度為0.03～0.05g/L。Apo E的濃度與血漿甘油三酯含量呈正相關。
結構
載脂蛋白E是一種富含精氨酸的鹼性蛋白，人ApoE是由299個胺基酸殘基組成，分子量為34145D，含32個Arg和12個Lys存在於血漿的CM、VLDL及其殘粒和β-VLDL中均含有ApoE，一部分ApoE在血液中與ApoAⅡ形成複合體。
載脂蛋白E結構示意圖
載脂蛋白E結構示意圖Shore於1973年首先發現ApoE，Rall等於1982年測出ApoE的蛋白質一級結構，其後Taylor建立ApoE的cDNA序列，Breslow 和Zannis首先測出ApoE有3個等位基因異構體以及基因在染色體上的定位。據推算和測定，在介質中ApoE有62%的α-螺旋，9%的β-片層，11%的β-轉角和18%無規則線團。ApoE分子可以被凝血酶水解為二個區域，N-端區(1～191)為22kD的可溶性球蛋白，此區域較穩定，該片段的136～158位肽段為受體結合位點，富含鹼性胺基酸(賴氨酸和精氨酸)，也屬於肝素結合區。此片段為一個反平行的四螺旋束，是α-螺旋蛋白的一般摺疊方式。C端區(216～299)分子量為10kD，螺旋程度很高，不穩定，是與脂蛋白的結合區。用截去了末端的變異體及合成多肽片段進行ApoE羧基末端的檢測表明，191殘基以外羧基端存在三個螺旋，其中兩個為A型(203～223和225～266)，第三個(268～289)為一種G型螺旋。與脂類或不同的脂質微粒或二甲基磷脂醯膽鹼結合的結果說明，G螺旋和第二螺旋的末端在脂質連結，在ApoE的四聚體化過程中起重要的作用。更精確地說是263～286片段可能在脂連結ApoE與VLDL的結合中起有關鍵作用。ApoE主要由肝臟合成，近年來發現腦，腎，骨骼，腎上腺及巨噬細胞也能合成。
生理功能
ApoE生理功能有：①是LDL受體的配體，也是肝細胞CM殘粒受體的配體，它與脂蛋白代謝有密切相關性；②ApoE具有多態性，多態性是決定個體血脂水平與動脈粥樣硬化發生髮展密切相關；③參與激活水解脂肪的酶類，參與免疫調節及神經組織的再生。
人類ApoE主要在肝臟和腦組織合成，在其他組織包括單核細胞（含巨噬細胞）也有合成能力。人的腎上腺、卵巢顆粒細胞也能合成ApoE。腦中ApoE的mRNA表達總量是肝臟的1/3，星形細胞是其主要合成部位。腦中生成的ApoE的作用可能是使細胞內的脂類重新分配而保持腦環境中的膽固醇平衡。腦腫瘤中發現有高濃度的ApoE，推斷它可能作為神經膠質細胞瘤的標記。
多態性
Utermann等於1975年首先觀察到ApoE多態性，利用等電聚焦電泳和SDS-PAGE可以確認ApoE的多態性，其後又被直接檢測的cDNA序列所證實。ApoE有三種構體（isoform）即E2、E3和E4。有的人只含有一種主要異構體，即為純合子；有人可含兩種主要異構體，即為雜合子。由此可見，人群中可有六種不同的表型（phenotype）。
人ApoE改變位置
人ApoE改變位置各種生物都能通過生殖產生子代，子代和親代之間，無論在形態構造或生理機能的特點上都很相似，這種現象稱為遺傳（heredity），但是，親代和子代之間，子代的各個體之間不會完全相同，總會有所差異，這種現象叫變異（variation）。遺傳和變異是生命的特徵。遺傳和變異的現象是多樣而複雜的，正因為如此，才導致生物界的多種多樣性，生物體所具有的遺傳性狀稱為表型或表現型（phenotype），生物所具有的特異基因成分稱為基因型（genotype）。表型是基因型與環境因素相互作用的結果。遺傳物質是相對穩定的，但又是可變的，遺傳物質的變化以及由其所引起表型的改變，稱為突變（mutation）。遺傳物質的突變包括染色體畸變和基因突變。基因突變是染色體中某一點上發生化學改變，所以又稱為點突變（point mutation）。基因結構和遺傳表型的研究是深入了解脂蛋白代謝缺陷症的分子生物學基礎，逆向遺傳學方法（reversegenetic approach）則使其有可能在蛋白質水平系統地分析結構和功能的關係。現已採用一個特定的cDNA探針從基因庫中篩選所需要的基因進行cDNA克隆，測定其核苷酸序列，然後從核苷酸序列推斷蛋白質胺基酸序列。目前已分離出許多與動脈粥樣硬化有關的脂蛋白的cDNA克隆，並將其蛋白質一級結構的胺基酸排列順序和基因的核苷酸順序測出。現已查明，ApoAⅠ,ApoⅣ,ApoE, ApoB, ApoCⅡ和Apo（a）都存在著異構體，也就是說存在著各種不同的表型或基因型，並可分別從蛋白質水平和核酸水平進行分型。
等電聚焦檢測的ApoE表型
等電聚焦檢測的ApoE表型Zannis於1981年根據ApoE表型提出ApoE基因模型，認為ApoE的合成是由位於一個基因位點上的三個等位基因所控制，即E2、E3和E4，每一個等位基因對應於一個主要異構體產生三種純合子（E2/2，E3/3，E4/4）和三種雜合子（E2/3，E2/4，E3/4）共六種常見表型，另外還有極少見的異構體。一般認為，次要異構體是由主要異構體翻譯後，經唾液酸糖化修飾後轉變而來。ApoE3/3型又稱野生型。ApoE的胺基酸序列的112位和158位兩種胺基酸殘基即精氨酸（Arg）和半胱氨酸（Cys）的交換決定了異構體的種類。ApoE4在這兩個位置上都是Arg；E2都是Cys；112位為Cys和158位是Arg者為ApoE3異構體，自然人群中，基因頻率ε3分布最高，ApoE3/3表型分布約70%。
ApoE基因PCR產物HhaⅠ酶切後RFLP圖譜
ApoE基因PCR產物HhaⅠ酶切後RFLP圖譜由於ApoE多態性具有生物學重要性，對ApoE多態性的研究是目前醫學的熱門話題。ApoE表型和基因型的檢測方法很多，多年來先後採用等電聚焦電泳和基因分析術進行檢測。目前從基因水平研究ApoE基因型顯然優於其蛋白表型，因為ApoE翻譯後修飾會影響蛋白分析。
疾病
人群中ApoE多態性存在種族變異，不同人群中ApoE基因型高度不同。歐洲人ε4等位基因頻率從北到南呈下降趨勢的分布。亞洲人ε4頻率低，相比之下，非洲人及巴布比亞和紐幾內亞ε4頻率高。
由於早期觀察到ApoE2/2表型的Ⅲ型高脂蛋白血症病人未在成年即患冠心病，從此，對ApoE多態性進行了廣泛研究，許多證據認為，ApoE多態性是動脈粥樣硬化早期及發展過程中個體差異的主要原因。大量人群調查發現ε4等位基因的一般作用是可以顯著地升高健康人的總膽固醇濃度，使之易患動脈粥樣硬化，相反，ε2等位基因的一般作用是降低膽固醇濃度，其降低效應是ε4升高膽固醇的2～3倍。ApoE等位基因變異還與血漿ApoB濃度、甘油三酯及血管收縮壓有關。Menzel等認為ε2等位基因對冠狀動脈硬化的發展有防護作用，經臨床研究發現，患心血管疾病如心肌梗塞倖存者，或血管造影證明有動脈粥樣硬化者，比其對照組的ε4等位基因頻率高。ApoE4/3雜合子比E3/2和E3/3基因型者發生心肌梗塞年齡早。ApoE多態性變異還與腎病綜合症、糖尿病有關。
值得重視的是ApoE多態性與老年性痴呆病（AD）的關係。1993年，Rose研究發現，晚發性家族型AD病人ε4頻率增多，還發現ApoE和來源於澱粉樣前體蛋白的小多肽Aβ的親和力很高。其後陸續發現AD病人中攜帶ε4等位基因者占46.2%，而對照組占13.2%。還發現攜帶二個ε4等位基因的研究對象比攜帶一個ε4的研究對象發生AD年齡早，比不攜帶ε4等位基因的研究對象發生AD年齡更早，1994年，Schacher等人相繼報導百歲老人普遍攜帶ε2基因。這一發現使ApoE多態性和研究向前邁出了一大步。有報導高老年人攜帶ε2等位基因數量是年青人的2倍。因此ε2等位基因似乎不僅可以保護人們免患AD，而且還與長壽有關。ApoE多態性與AD的關係，目前的研究主要集中在腦代謝中與Aβ或Tau蛋白以及神經元生長和分枝等有關。
總之，在研究高脂血症評定心腦血管疾病的危險因素方面，以ApoE多態性為手段進行研究有重要的臨床意義。有學者認為，基因型的“壞”（ε4）和“好”（ε2）的等位基因之間的平衡，可作為基因分析套用於醫學檢驗領域，協助臨床疾病的診斷。
表型
ApoE是一種含有299個胺基酸的單鏈多肽糖蛋白（Mr34200），主要存在於CM、VLDL和HDL中。 1975年Utermann等將脫脂的VLDL進行IEF電泳時，首先提示ApoE多態性的存在。ApoE多態性的產生是由於其一個遺傳位點上的3個主要等位基因ε2、ε3、ε4所編碼的3種主要ApoE異構體E2、E3、E4之間單個胺基酸替換及其與四種受體的親和力不同。人群中有6種不同的ApoE表型：三種純合子（E2/2、E3/3、E4/4）和三種雜合子（E3/2、E4/2、E4/3）。ApoE3是人群中最常出現的形式，常被稱為“野生型”（Wild-type），其多肽鏈112位是半胱氨酸Cys，158位是精氨酸Arg。
ApoE多態性主要由其基因多態性所決定，另外也受到翻譯後化學修飾的影響。許多研究資料表明，ApoE多態性不僅CHD、AS的發生髮展及危險性密切相關，而且與Alzheimer病（AD）發生有關聯，這些領域的研究已引起人們廣泛關注與濃厚興趣。許多臨床及研究實驗室對比進行了廣泛的研究，依據被檢查病人的類型，已建立了幾種快速準確測定ApoE表型的方法。
檢測方法
方法簡述
ApoE表型檢測即可以以VLDL為樣品，又可以直接以血清（或血漿）為樣品，通過IEF電泳分析、雙向PAGE或結合免疫印跡法進行測定。
等電聚焦
等電聚焦（IEF）
由於三種主要ApoE異構體E2、E3和E4的等電點（pⅠ）分別為5.89、6.02和6.68，E4比E3多一個正電荷，而E2比E3少一個正電荷。因此，可套用1EF檢測這些異構體間電荷差異而確定不同ApoE表型。傳統ApoE表型檢測方法多採用超速離心法或化學沉澱法分離VLDL，脫脂後進行IEF，然後進行染色分析。這種方法需要血清量較多，昂貴、費時，又需要大型設備，不適合大規模研究。ApoE異構體之間染色程度之間差異及電泳過程中泳動距離的變異性也造成結果的不穩定性。
免疫印跡法
免疫印跡法（immunoblotting）
血清脫脂後，經IEF電泳將ApoE與其他蛋白質分離，然後將凝膠中蛋白質轉移到硝酸纖維素（NC）膜上，用抗ApoE抗體作為一抗進行免疫印跡反應或採用直接的免疫固定法，即可靈敏而特異地顯示出ApoE區帶的位置，從而確定ApoE表型。此方法利用抗原-抗體的特異反應，排除了血清其他蛋白質的干擾，不需超速離心分離VLDL，血清用量少，是國內外實驗室檢測ApoE表型常用的方法之一。但此類方法亦存在一些缺點，如對於存在與普遍異構體具有相同電荷的罕見異構體標本，或在糖尿病等病理狀態時，由於轉錄後修飾引起蛋白質變化的標本檢測時，就會給出錯誤的結果。
雙相電泳
雙相電泳（two-dimensional electrophoresis）
第一相套用IEF電泳將等電點不同的蛋白質分離；第二相根據蛋白質分子量不同及濃度的差異，套用SDS-PAGE進行分離，由此確定ApoE表型。此技術能解決IEF遇到的一些轉錄後修飾的問題，臨床標本用量也很少，並且可以同時進行定性和定量分析，但由於成本昂貴而且費時，有時也難以清晰地分辨表型，故臨床上套用較少。
電泳檢測
檢測概要
本法以VLDL為測定樣品。首先利用超速離心機自血清中分離VLDL，一方面可去除血清雜蛋白的干擾，另一方面也可達到富集ApoE的作用，因ApoE主要存在於VLDL。
儀器與試劑
電泳儀，垂直板式電泳槽，超速離心機，光密度計，大培養皿；主要試劑有：①1.00g/ml NaBr與1.20g/ml NaBr溶液；②脫脂液為乙醇/乙醚混合液（3：1,V/V）；③樣品溶解液為0.01mol/L Tris-HCl,pH8.2,內含1%SDS，5%β-巰基乙醇及13%蔗糖；④凝膠貯存液；丙烯醯胺（Acr）30g，NN’-甲叉雙丙烯醯胺（Bis）1.2g，加水至100ml；⑤電極緩衝液：0.01mol/L H3PO4（陽極），0.02mol/L NaCl（陰極）；⑥凝膠套用液：PAG濃度為7.5%，內含1.6%兩性電解質載體(Ampholyte,pH4.0～6.5,Pharmacia)；⑦0.2% CBBG250染色液；⑧脫色液：甲醇/水/乙酸溶液（5：5：1，V/V）。
實驗方法
①人血清VLDL的分離；取血清3.0ml，加入固體NaBr使其密度增加至1.30g/ml。在BeckmanL8-80離心機Ti80轉頭離心管中依次加入密度為1.00g/ml,1.20g/ml的NaBr溶液和1.30g/ml的血清樣品，形成1.00～1.30g/ml的不連續密度梯度。10℃，70000r/min超速離心2h，離心後在管頂層可見白色乳狀液體，此即為VLDL，小心收集0.3～0.5ml並轉移至已準備好的脫脂管內脫脂。②VLDL的脫脂：按Scanu(1971)法進行。先用3：1（V/V）乙醇/乙醚混合液在-20℃脫脂兩次，每次9～12h，繼用乙醚脫脂1次，2h。每次脫脂後在-15℃離心收集沉澱，3000r/min,15min。末次離心後在管中加入0.01mol/L Tris-HCl,pH8.2，內含1%SDS，2%兩性電解質載體，5%β-巰基乙醇及13%蔗糖的溶液60μl，並在室溫下孵育30min，最後用氮氣吹盡殘存的乙醚，此即為IEF電泳的樣品。③IEF電泳：按Menzel等（1983）法進行。垂直板PAG濃度為7.5%，內含1.6%pH4.0～6.5的兩性電解質載體。電泳凝膠用0.2%CBBG250染色。脫色後至圖像清晰後照像掃描。④ApoE表型判定：根據電泳圖譜，依據E2、E3、E4各區帶光密度比例確認ApoE各表型，如圖和表所示。ApoE表型的鑑定
VLDL的IEF-PAGE圖
VLDL的IEF-PAGE圖表型 | IEF凝膠電泳區帶吸光度 |
E4/4 | E4（+），E4>>E3，E2 |
E3/3 | E4（-），E2/E3<1 |
E2/2 | E4（-），E2/E3>1 |
E4/3 | E4（+），E2/E3<1 |
E4/2 | E4（+），E2/E3>1 |
E3/2 | E4（-），E2/E3>1 |
由於ApoE即有主要異構體，又有次要異構體，有時使表型確定較為困難。一般情況下，套用此法較易確定ApoE純合子表型，但對於某些雜合子表型的判定要慎重，往往要在色帶經過光密度掃描以後，根據兩條色帶顏色深淺之比才能最後定論。如仍難以確定時，可用唾液酸酶處理VLDL，使次要異構體減少或消失，而有利於表型的判定。
印跡檢測
檢測概要
由於IEF法需大型設備，工作量較大，極大地限制了該法的臨床套用。免疫印跡法為目前檢測ApoE表型最常用方法。此法直接用血清（或血漿）作為樣品，脫脂後進行IEF電泳，然後用特異性多克隆或單克隆抗體進行免疫印跡反應，根據黑色後圖譜即可確定ApoE表型。此法比IEF法更省時、簡便、準確。
儀器與試劑
電泳儀，垂直板式電泳槽，轉移電泳槽，NC膜；主要試劑有：⑴3：1（V/V）乙醚脫脂液；⑵樣品溶解液；0.01mol/L Tris,pH8.6,內含0.01mol/LDTT,8mol/L尿素；⑶兩性電解質（Ampholine,pH4～6,LKB產品）；⑷丙烯醯胺（Acr）、N-N'甲叉雙丙烯醯胺（Bis），Serva產品；⑸TEMED（Sigma產品）；⑹電泳緩衝液：1mol/L NaOH,1mol/L H3PO4；⑺轉移電泳緩衝液：含20%甲醇，39mmol/L甘氨酸，48mmol/L Tris和0.0375%SDS；⑻洗滌液（TPBS）含0.05%吐溫-20，0.9%NaCl的10mmol/LPBS,pH7.4；⑼封閉液：含0.18%兔血清的TPBS或含3%BSA的TPBS；⑽羊抗人ApoE多克隆抗血清；⑾HRP標記的兔抗羊IgG：⑿4-氯-1-萘酚（Sigma產品）。
實驗方法
（1）樣品處理：抽取空腹血1～2ml，分離血清。取血清10μ置於預冷乙醇/乙醚（3：1）脫脂液中-20℃脫10h以上，離心（2500r/min）15min，棄上清後的加等量預冷的無水乙醚繼續脫脂0.5h，再次離心，將沉澱樣品用氮氣吹乾或抽真空使殘餘乙醚揮發；（2）IEF電泳：電泳前將樣本溶解在100μl溶解液中（0.01mol/L Tris,pH8.6,內含0.01mol/LDTT,8mol/L尿素），放置37℃，1h。PAG凝膠濃度為5%，內含尿素（8mol/L），2%Ampholine,0.025%過硫酸胺（AP）及0.033%TEMED。電極液：陰極為1mol/LNaOH，陽極為1mol/LH3PO4。每份樣品加樣20μl，IEF條件初為300V，0.5h,然後調至700V，電泳5h。或1000V預冰30min（10℃）後，關電源，在靠陰極處放上IEF加樣箔，每一空內加樣後，繼續電泳2h30min；（3）免疫印跡：轉移電泳條件18V/cm，按轉移電泳槽要求將凝膠上的蛋白電泳轉移到NC膜上。5h後取出NC膜，放入封閉液內，室溫過夜。用TPBS洗3次，然後用羊抗人ApoE抗血清（1：2000TPBS稀釋）室溫孵育6h。傾去液體，充分洗滌後，加入HRP標記的兔抗羊IgG（1：200）室溫孵育2h。用PBS洗膜3次，每次10min。稱取12mg4-氯-1-萘酚溶在4ml冷甲醇（-20℃）中，放入20mlPBS，加入10μ130%H2O2，放入已洗淨的NC膜，緩緩搖動至蛋白帶顯出，蒸餾水洗後，晾乾，暗處保存。
病狀詳解
與年齡相關性黃斑變性
年齡相關性黃斑變性（age related macular degeneration， AMD)是西方國家首要的不可逆的致盲眼病，雖然目前病因尚不明確，但已發現許多與之相關的危險因素，最近研究結果關於ApoE基因與AMD發病的報導頗多，各持己見。實驗發現，ApoE在視網膜組織，特別是RPE和Bruch’s膜上有表達，此位置正是AMD的病變區域。Dithmar等發現膜結合物質在ApoE缺乏鼠的玻璃膜中明顯增多，測量玻璃膜厚度，顯著高於正常對照組，認為ApoE缺乏或血漿脂質水平增加或RPE水平效應是玻璃膜超微結構改變的直接原因。膜結合物質是基底線沉積物（basal line deposition，BLD）和大玻璃膜疣的主要成分。光鏡、電鏡檢查發現ApoE缺乏鼠的視網膜內、外核層細胞數量明顯降低，外核層細胞核染色質濃縮，核周空泡形成，玻璃膜增厚，彈力層不連續甚至結構不清，從而發生AMD的眼底損害。Kliffen等證實攜帶ApoE3鼠的高脂飲食組，其BLD有不同程度增加；正常飲食組，BLD也有少量沉積；ApoE基因敲除組則未發現BLD存在，證實ApoE功能障礙參與AMD細胞外沉積物形成，對AMD發病起一定作用。
臨床上多數研究傾向於ε 4等位基因對AMD有保護作用，而ε 2則可加速疾病發展。Baird等在研究中調整了年齡和性別後，晚期AMD的ε 3/4基因型與ε 3/3基因型患者相比，前者患病率降低近一半；將晚期AMD分成萎縮型和新生血管型，則ε 3/4基因型對萎縮型AMD保護作用最強；晚期AMD的男性ε 3/4基因型者患病危險性降低近3倍。而在疾病診斷年齡上，晚期AMD的ε 2/3基因型較ε 3/3基因型者明顯提前（3.4a），以女性和新生血管型AMD最明顯（分別是3.9a和4.7a）。當將有家族史的萎縮型患者再分類，發現這些患者ApoE ε 4等位基因全部缺失，認為ε 4等位基因在萎縮型AMD的保護作用優於新生血管型，提出ApoE等位基因是AMD發病的一個因素，ε 4等位基因起保護作用，至少可延遲AMD診斷時間，ε 2等位基因在加速疾病進程上起修飾基因的作用。
Zareparsi，Schmidt等也有相關報導。Thakkinstian等對1966/2005年MEDLINE的所有有關基因的報導綜合分析表明，ε 2、ε 4等位基因在高加索人群的出現頻率為8%和15%。基礎等位基因和基礎表型相關檢測表明ε 2危險作用達20%，ε 4的保護作用達到40%。雖然要排除生存偏倚的可能性，但ε 2和ε 4等位基因在AMD中確實表現出不同的作用。還有研究認為有吸菸史的ε 2等位基因攜帶者患濕性AMD的危險性高於ApoE4和 ApoE3/3型攜帶者。而Asensio?Sánchez等的研究卻得出相反結論，他對西班牙95例AMD患者檢測後發現ε 4等位基因使AMD患病風險增加5倍多，且在70～75歲患者中表現明顯。 Pang等對研究了98例中國AMD患者後發現在滲出型AMD患者中ApoE4基因產物雖有所下降，但下降趨勢不明顯，分析中國人ApoE4等位基因分布頻率較歐洲人低，因故還不能認為ApoE4與AMD有直接關係。Gotoh等分析了日本82例健康人、58例息肉狀脈絡膜血管病變（polypoidal choroidal vasculopathy， PCV）及85例AMD患者的ApoE基因型及等位基因頻率，發現PCV患者和AMD患者存在ApoE2和ApoE4多態性的較少，其基因型和等位基因頻率與正常人比較亦無顯著差異。因此考慮可能存在種族、地域、篩查的人群等因素，使ApoE基因與AMD的關係尚存爭議，仍待臨床長期大量研究。
與單純皰疹病毒性角膜炎（HSK）
有研究發現1型單純皰疹病毒（herpes simplex virus 1，HSV 1）潛伏在ApoEε4攜帶者的顱神經內更易損傷神經系統，促使阿爾茨海默病(alzheimer s disease，AD)發生，被視為AD發病的一個危險因素，那么由HSV引起的HSK是否與ApoE有關呢？Lin等對46個HSK患者和238個正常對照組進行ApoE基因檢測，結果HSK患者ε 4基因頻率占15%，與對照組頻率相等，而ε 2基因頻率占13%，雖然高於正常對照組（7%），但無統計學意義（P=0.06）。分析認為ApoE2和其它亞型相比與角膜細胞結合能力較弱，因此病毒易於侵入角膜，使ApoE2攜帶者角膜損傷更重。或者，角膜細胞膜受體與ApoE和HSV1的結合方式與神經元細胞受體有所不同。
此後臨床上未見關於HSV與ApoE基因關係的報導。最近Bhattacharjee等展開了一系列關於ApoE與HSV1的實驗研究，並首次報導ApoE4是HSK發病的一個危險因素。起初，Bhattacharjee等採用角膜劃痕法對ApoE基因敲除(ApoE/)雌鼠和年齡等大的C57BL/6(ApoE+/+)雌鼠接種HSV1菌株17Syn+，接種5d後發現兩組鼠角膜均感染了HSV1病毒，實時PCR數據顯示，ApoE（/）鼠的HSV1 DNA數量明顯低於ApoE（+/+）對照組，且對照組14隻鼠中有7隻因感染17Syn+而死亡，ApoE（/）鼠則無一死亡，說明攜帶ApoE基因的鼠更易感染HSV 1病毒，而ApoE（/）鼠對病毒抵抗力更強，病毒的潛伏時間更短。推測ApoE基因可影響HSV1病毒的活性。隨後另一項實驗又以10g/L ApoE二聚體肽（ApoEdp）對C57BL/6雌鼠角膜成功接種HSV1菌株KOS GFP 24h後進行治療，發現與安慰劑組相比，ApoEdp可顯著降低HSK的發病率，抑制病情發展，認為ApoEdp通過大幅下調鼠促炎細胞因子表達，達到抗HSV1和抗炎效果。並在轉基因鼠模型實驗中發現，ApoE4可上調角膜中VEGF表達，增強蛋白酶解作用，使ApoE4鼠眼部病毒迅速複製，角膜較早就發生混濁，且新生血管化程度高，在三叉神經節和腦中的HSV1 DNA含量亦較ApoE3鼠多。此系列實驗使人們對ApoE基因在 HSK的作用機制的方面有了新的認識。
與原發性視網膜色素變性
ApoE與視網膜色素變性（retinitis pigmentosa，RP)的關係散見於臨床報導中。郭慧麗等研究34例RP患者，將RP組ApoE等位基因頻率分布與正常對照組比較發現，PR患者組ε 4頻率明顯上升(分別為47.05，13.34，P<；0.01)，ε 2、ε 3基因頻率與對照組之間無差異。通過相關性分析表明ApoE ε 4與PR發病有關聯（RR=25.701，P<0.01）。認為ApoE ε 4基因攜帶者其光感受器的盤膜形成可能有障礙，這與RP病變的病理表現也相符。Huq等研究了100個蘇格蘭家族首發RP患者的ApoE表型，結果顯示，與對照組比較，攜帶E2/E2基因型者發病率上升4倍（P<0.05），攜帶E4/E4基因型者上升8倍（P <；0.01），雖然未在ApoE基因前19個序列中找到突變現象，仍懷疑RP患者可能存在ApoE基因突變。Jahn等也認為ApoE2基因型在RP患者中增高，與RP發病有關。ApoE對RP的作用機制目前仍不甚明了。有研究顯示ApoE/LDL受體可調節膽固醇和磷脂的轉運，逐漸抑制神經元對膽固醇的合成，促使膽固醇在神經元內攝取、降解、參與膜和突起的形成，且不同的ApoE表型，與受體的結合活性亦有差異。實驗發現ApoE4抑制神經元突起的生長，加速細胞凋亡，而ApoE3則相反。ApoE4特有的特殊神經元蛋白水解作用，使有生物活性的毒性碎片進入細胞液，改變細胞骨架，破壞線粒體的能量平衡，導致神經節細胞死亡，發生RP。
