謝云波(綜述)，梁 琨(審校)

(昆明醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院兒科，昆明650032)

近年來(lái)隨著我國(guó)圍生醫(yī)學(xué)的發(fā)展，特別是出生前皮質(zhì)激素的應(yīng)用和出生后肺泡表面活性物質(zhì)的大量使用使早產(chǎn)兒的存活率有了很大提高［1］，但早產(chǎn)兒支氣管肺發(fā)育不良(brochopulmonary dysplasia，BPD)的問(wèn)題也日益突出。BPD是早產(chǎn)兒常見的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，具有獨(dú)特的臨床、組織學(xué)及影像學(xué)特征［2］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，北美地區(qū)每年新增1萬(wàn)以上BPD病例［3］。目前我國(guó)尚無(wú)確切的BPD發(fā)病率。根據(jù)國(guó)外最近資料，重度BPD病死率為25%，其中第1年占10%，幸存者第1年再住院率高達(dá)50%，患兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙高出正常兒的2～3倍，且兒童早期病死率也較高［4］。目前BPD的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，但可能與宮內(nèi)感染、早產(chǎn)、極低出生體質(zhì)量?jī)?、肺部感染、肺出血及高氧濃度和高吸氣峰壓肺損傷等因素有關(guān)。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)BPD多見于出生體質(zhì)量＜1200 g，胎齡＜30周的早產(chǎn)兒，在臨床實(shí)踐中將氧中毒、氣壓傷或容量傷、感染等環(huán)境因素降低至最小并不可能完全杜絕BPD，甚至對(duì)其發(fā)生無(wú)影響。Parker等［5］研究顯示，基因因素是增加BPD發(fā)病率的危險(xiǎn)因素，與胎齡、出生體質(zhì)量、性別、呼吸窘迫綜合癥嚴(yán)重程度、感染和產(chǎn)前激素應(yīng)用等無(wú)關(guān)。隨后，Lavoie等［6］研究也顯示，同卵雙胞胎BPD發(fā)病率趨同性明顯高于異卵雙胞胎。

1 肺表面活性物質(zhì)蛋白功能

肺表面活性物質(zhì)是由磷脂和蛋白質(zhì)組成的一種具有高度表面活性的復(fù)合物，存在于肺泡表面的液體中，對(duì)降低肺泡表面張力、防止呼氣末肺泡萎陷具有重要作用。肺表面活性物質(zhì)中磷脂主要成分為二棕櫚酰卵磷脂，占60%以上，蛋白質(zhì)主要成分為表面活性物質(zhì)結(jié)合蛋白(surfactant proteins，SP)，約占10%，按發(fā)現(xiàn)先后順序命名為SP-A、SP-B、SP-C、SP-D。SP-A、SP-D為大分子親水性SP，主要參與天然免疫反應(yīng)，SP-B、SP-C為小分子疏水性SP，與磷脂共同組成表面活性劑。有研究顯示SP-A和SP-B基因多態(tài)性與一些肺部疾病(如呼吸窘迫綜合征、特異性病毒感染、先天性肺泡蛋白沉積癥、BPD等)的發(fā)生有關(guān)［7］。

2 肺表面活性物質(zhì)蛋白基因多態(tài)性與BPD

2.1 SP-A基因多態(tài)性與BPD 人類SP-A基因位于10號(hào)染色體長(zhǎng)臂，由兩個(gè)功能基因SP-A1、SP-A2與1個(gè)假基因組成，在甲狀腺特異性轉(zhuǎn)錄因子作用下，分別編碼SP-A三聚體中的兩條相同肽鏈和1條不同肽鏈［8］。成熟的SP-A肽鏈由248個(gè)氨基酸組成，從N端到C端依次為N端區(qū)、膠原樣區(qū)、莖區(qū)、C端凝集素糖識(shí)別域4個(gè)結(jié)構(gòu)域。SP-A具有多種作用，包括幫助形成具有高度表面活性的管狀髓鞘結(jié)構(gòu)，協(xié)助表面活性物質(zhì)磷脂降低表面張力，調(diào)節(jié)磷脂的循環(huán)和分泌以及結(jié)合特異性微生物，并增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬和殺傷能力［9］。上述作用可由SP-A1和SP-A2基因調(diào)節(jié)［10］。SP-A1的4個(gè)等位基因(6A1、6A2、6A3和6A4)的區(qū)別在于位于19位纈氨酸/丙氨酸、50位纈氨酸/亮氨酸和219位精氨酸/色氨酸的氨基酸殘基不同。SP-A2最常見的5個(gè)等位基因(1A、1A0、1A1、1A2和1A3)的區(qū)別是位于9位天冬酰胺/蘇氨酸、91位丙氨酸/脯氨酸和223位谷氨酰胺/賴氨酸的氨基酸殘基不同。Weber等［11］研究發(fā)現(xiàn)，SP-A等位基因多態(tài)性6A6在BPD組明顯高于對(duì)照組，提示其與BPD發(fā)病有關(guān)。張佳等［12］分析了38例武漢漢族BPD患兒的SP-A1基因分布，發(fā)現(xiàn)BPD組和對(duì)照組間的AA50基因分布和等位基因頻率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示SP-A1上AA50位點(diǎn)基因多態(tài)性可能與新生兒BPD有關(guān)，CC基因型可能對(duì)BPD患病有保護(hù)作用。

2.2 SP-B基因多態(tài)性與BPD 人類SP-B基因位于2號(hào)染色體短壁，由11個(gè)外顯子和10個(gè)內(nèi)含子組成，第11個(gè)外顯子是不可被翻譯的。首先合成一個(gè)381個(gè)氨基酸的前體，然后由外顯子6和7編碼的程序轉(zhuǎn)化為相對(duì)分子質(zhì)量為8×103的成熟體［13-14］，其表達(dá)受肺泡二型上皮細(xì)胞和Clara細(xì)胞調(diào)控。肺表面活性物質(zhì)蛋白B前體包含N末端小分子肽、N側(cè)端肽、C末端肽和成熟肺表面活性物質(zhì)蛋白。SP-B除能促進(jìn)磷脂分布，維持磷脂單層的穩(wěn)定外，還在天然免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用［15］。有研究顯示肺表面活性物質(zhì)蛋白B基因沉默可導(dǎo)致致死性肺部疾病，SP-B不足的大鼠容易出現(xiàn)肺功能衰竭，出生后迅速死亡。在SP缺乏的動(dòng)物模型中，給予成熟SP-B蛋白可以迅速改善肺順應(yīng)性和氧合。上述研究均提示SP-B與呼吸系統(tǒng)疾病密切相關(guān)。

SP-B基因多態(tài)性有內(nèi)含子4序列長(zhǎng)度的多態(tài)性、SP-B連鎖的微衛(wèi)星和單個(gè)核苷酸的多態(tài)性等。常見的 SP-B連鎖的微衛(wèi)星有 D2S2232、D2S388、(AAGG)n和GATA41E01(或D2S1331)。研究者常用多態(tài)性信息內(nèi)容或雜交性指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn)多態(tài)性。近年來(lái)關(guān)于基因因素與呼吸系統(tǒng)疾病易患性關(guān)系研究較為熱門的是單核苷酸多態(tài)性，研究表明雖然單核苷酸多態(tài)性不是直接引起疾病病理變化的因素，但與多種人類遺傳性疾病有關(guān)［16］。有研究表明，SP-B基因多態(tài)性與新生兒呼吸窘迫綜合征易患性相關(guān)［17-19］。目前SP-B基因多態(tài)性位點(diǎn)研究較多的是1580C/T和18C/A。

SP-B－1580C/T多態(tài)性可以改變N端糖基化位點(diǎn)。在SP-B前白蛋中，131位氨基酸的等位基因位為C時(shí)，在天冬酰胺129-谷氨酰胺130-蘇氨酸131處有糖基化位點(diǎn)，反之等位基因?yàn)門時(shí)無(wú)糖基化位點(diǎn)。糖基化可干擾SP-B的加工處理、分泌和折疊，從而使SP-B蛋白的水平和功能改變。曾凌空等［20］通過(guò)聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析技術(shù)及基因測(cè)序技術(shù)檢測(cè)了57例BPD患兒基因多態(tài)性，發(fā)現(xiàn)1580C/T基因型在對(duì)照組和BPD組TT、CT、CC分布分別為6.8%、45.6%、47.6%和12.3%、40.4%、47.4%，但兩組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。雖然SP-B－1580C/T多態(tài)性與BPD的相關(guān)性未得到證實(shí)，但此研究的樣本量有限，尚需進(jìn)一步研究證實(shí)。

SP-B－18C/A是位于GC豐富的重復(fù)片段，位于TATA盒子側(cè)方，重復(fù)片段的上游一半與SP-1鏈接(在－35位點(diǎn))［21］。SP-B－18基因位于轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子的上游，作為一個(gè)轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)信號(hào)可能影響轉(zhuǎn)錄功能，從而導(dǎo)致 SP-B蛋白的分泌水平發(fā)生變化。Steaqall等［22］研究發(fā)現(xiàn)，C等位基因比A等位基因的轉(zhuǎn)錄效率高，同時(shí)發(fā)現(xiàn)SP-1與C等位基因結(jié)合比與A等位基因結(jié)合更緊密。曾凌空等［20］檢測(cè)了中國(guó)武漢漢族57例BPD患兒的SP-B－18基因多態(tài)性發(fā)現(xiàn)，SP-B－18A/C基因型在BPD與對(duì)照組AA、AC、CC基因型頻率存在差異，A等位基因增加新生兒患BPD的風(fēng)險(xiǎn)，提示SP-B－18基因多態(tài)性是BPD的危險(xiǎn)因素，基因型為AA者是BPD易感人群。Pavlovic等［23］運(yùn)用復(fù)雜疾病家族關(guān)聯(lián)性分析、話題檢測(cè)、跟蹤法對(duì)希臘71例新生兒進(jìn)行了SP基因多態(tài)性與BPD易患性聯(lián)系的分析，發(fā)現(xiàn)SP-B－18位點(diǎn)C等位基因在新型BPD中比例高于對(duì)照組，是BPD的易感因素。上述兩種研究結(jié)果不盡相同，說(shuō)明研究基因多態(tài)性與疾病的關(guān)系時(shí)還應(yīng)該考慮不同種族的基因分布差異。

2.3 SP-C基因多態(tài)性與BPD 人類SP-C基因位于8號(hào)染色體的短臂上，SP-C的外顯子1、4、5編碼SP-C蛋白，SP-C基因多態(tài)性與這些外顯子有關(guān)。Clark等［24］研究發(fā)現(xiàn)，SP-C蛋白加工過(guò)程與SP-B表達(dá)有關(guān)，SP-B表達(dá)缺失可導(dǎo)致SP-C蛋白加工不全。SP-C為小分子疏水性SP，與磷脂共同組成表面活性劑。Lahti等［25］研究顯示，SP-C基因的顯性突變與BPD的發(fā)病有關(guān)。

2.4 SP-D基因多態(tài)性與BPD 人類SP-D基因與SP-A基因均位于10號(hào)染色體長(zhǎng)臂，自著絲點(diǎn)開始依次為SP-D基因、SP-A2基因、假基因、SP-A1基因、端粒。SP-D蛋白的分子結(jié)構(gòu)由N端區(qū)、糖識(shí)別域、莖區(qū)和膠原樣區(qū)4部分構(gòu)成，其N端區(qū)較長(zhǎng)，有25個(gè)殘基，2個(gè)Cys提供二硫鍵;莖區(qū)和膠原樣區(qū)較長(zhǎng)，含159個(gè)殘基;莖區(qū)37個(gè)殘基;糖識(shí)別域則有115個(gè)氨基酸殘基。SP-D與SP-A一樣具有促進(jìn)機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)病原體清除，抑制炎性介質(zhì)釋放和淋巴細(xì)胞增生的功能。SP-D基因研究較多的是氨基酸殘基11密碼子(SP-D Met11 Thr)和氨基酸殘基160密碼子(SP-D Ala160 Thr)［26］。目前對(duì)SP-D基因多態(tài)性與BPD聯(lián)系的報(bào)道較少，周玉容等［27］對(duì)武漢218例漢族新生兒SP-D相關(guān)位點(diǎn)進(jìn)行基因型檢測(cè)，同時(shí)進(jìn)行基因測(cè)序驗(yàn)證，結(jié)果發(fā)現(xiàn) SP-D Met11 Thr、SP-D Ala160 Thr基因型和等位基因頻率存在種族差異，SP-D Met11 Thr和SP-D Ala160 Thr基因多態(tài)性與BPD發(fā)生率無(wú)明顯相關(guān)性。

3 結(jié)語(yǔ)

BPD的發(fā)生是以遺傳易患性為基礎(chǔ)，加上氧中毒、氣壓傷或容量傷、感染或炎癥等各種環(huán)境因素的作用，使發(fā)育不成熟的肺受到損傷，引起肺組織的異常修復(fù)。上述各種環(huán)境因素引起炎性因子釋放，激活肺細(xì)胞死亡通路，導(dǎo)致肺損傷及其損傷后修復(fù)的一系列反應(yīng)均受遺傳易患性的調(diào)控。因此，研究肺表面活性物質(zhì)蛋白基因多態(tài)性與BPD的發(fā)病機(jī)制之間的關(guān)系，對(duì)防治其發(fā)生有重要意義。

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