蔡朝陽 江天
作者單位:317500 溫州醫(yī)科大學附屬溫嶺醫(yī)院
突發(fā)性耳聾(簡稱突聾)是指72h內(nèi)突然發(fā)生的、原因不明的感音神經(jīng)性聽力損失,至少在相鄰的兩個頻率聽力下降≥20dBHL[1]。1944年,Dekleyn首次報道21例突聾患者。突聾的病因至今不明,目前認為可能與病毒感染、迷路水腫、血管病變、迷路窗膜破裂等有關。有學者認為突聾是一種多病因、多因素共同作用的復雜性疾病,除環(huán)境因素,遺傳因素可能在某種程度上參與其發(fā)?。?],因此探討突聾的基因學發(fā)病機制,尋找突聾的致病易感基因,可為突聾的診治提供新途徑。本文對突聾與基因學的相關性研究進展作一綜述。
1.1 亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR) MTHFR參與甲硫氨酸-葉酸代謝,MTHFR基因突變改變代謝酶的活性,使得5-甲基四氫葉酸不能合成,發(fā)生高半胱氨酸血癥。半胱氨酸的增高可導致血管內(nèi)皮損傷與血管平滑肌增生,可進一步發(fā)生動脈粥樣硬化與血栓形成。1994年,Goyette[3]首次用cDNA技術將人類MTHFR基因成功克隆并定位,MTHFR基因位于染色體1p36.3,整個編碼區(qū)長1980bp。1995年,F(xiàn)rosst等[4]首次發(fā)現(xiàn)MTHFRC677T突變位,該位點位于MTHFR基因第4個外顯子葉酸鹽結合位點上,是目前發(fā)現(xiàn)的MTHFR基因最常見的不耐熱錯義突變。MTHFR基因C677T基因多態(tài)性與突聾發(fā)病相關性的研究由Capaccio于2005年最早報道[5]。之后陸續(xù)有相關文獻報道。馮文靜等[6]使用Meta分析,共納入病例組388例,對照組2921例,統(tǒng)計結果提示MTHFR基因C677T多態(tài)性在基因型水平和等位基因水平均可能增加突聾的發(fā)病風險,表明MTHFR基因C677T多態(tài)性與突聾發(fā)病之間可能存在相關性。張樂等[7]研究認為MTHFR在山東漢族正常人群中突變等位基因T頻率為58%,突變率較高,但此基因突變能否作為突聾獨立的遺傳性危險因素,并被應用為預測突聾生物學指標,還需要擴大樣本進行更深入研究。
1.2 一氧化氮合酶(NOS) 在一氧化氮合成過程中,NOS是關鍵的限速酶。在NOS的作用下,體內(nèi)L-精氨酸轉化成一氧化氮,在鐵原子的參與下,通過激活鳥苷酸環(huán)化酶,使細胞內(nèi)鳥苷酸環(huán)化酶含量升高,血管平滑肌舒張[8]。一氧化氮在內(nèi)耳的血液循環(huán)中發(fā)揮重要作用,其產(chǎn)生于血管的內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞,并調節(jié)前庭、耳蝸的血流[9]。內(nèi)皮型NOS(eNOS)基因存在多態(tài)性[10],eNOS基因第4內(nèi)含子的27bp可變數(shù)目串聯(lián)重復序列插入/缺失多態(tài)性(4b/a)是決定血管壁一氧化氮基礎水平最重要的基因位點。樊軍等[11]在研究eNOS基因第4內(nèi)含子基因型及等位基因的分布和頻率中發(fā)現(xiàn),帶a等位基因比不帶a等位基因的突聾患者的合并癥患病率高,可見eNOS4a等位基因是突聾患者發(fā)生合并癥的危險因素,eNOS基因第4內(nèi)含子的27bpVNTR多態(tài)性可能作為診斷突聾的候選基因,eNOS4a等位基因可作為篩選突聾高危人群的靶基因。
2.1 凝血因子II(FII)G20210A 凝血酶原基因存在11號染色體上,長21kb,包含了位于5’上游非翻譯區(qū)的4個外顯子和3’非翻譯區(qū)的13個內(nèi)含子。凝血酶原基因的編碼產(chǎn)物是凝血酶原,相對分子質量為72 000,可在特定情況下轉化成凝血酶,凝血酶是參與止血和血栓形成的關鍵酶。凝血因子II(FII)G20210A是FII凝血基因3'-非編碼區(qū)上的20210位上的單核苷酸(G to A)點突變,可引起血液高凝狀態(tài)[12]。凝血酶原基因G20210A基因多態(tài)性與突聾發(fā)病風險的研究最早由Patscheke等[13]于2001年報道。其證明G20210A突變是年輕突聾患者的強風險因素。Mercier等[14]報道稱G20210A突變是突聾的獨立風險因子。劉博等[15]使用meta分析了G20210A和突聾關系,得出G20210A可能是突聾的遺傳風險因素。但Tripodi等[16]研究并未發(fā)現(xiàn)突聾和G20210A有關。Shu[17]等認為在歐洲人群中G20210A和突聾發(fā)病無關。Lan等[18]研究的對象為臺灣地區(qū)人群,也未發(fā)現(xiàn)G20210A基因多態(tài)性和突聾有相關性。上述研究結果并不一致,可能是研究方案中入選標準與試驗方法不一致造成,因此需要有更多更高質量的研究。
2.2 凝血因子VG1691A(FV Leiden) 凝血因子V是促凝血球蛋白原,是凝血過程中的一個主要輔因子[19]。FV Leiden是因為FV基因位于1691位核苷酸的鳥嘌呤被腺嘌呤替換(G1691→A),使得第506精氨酸被谷氨酸所取代(Arg506→Gln),造成Fva不能被活性蛋白C失活,從而導致血液產(chǎn)生高凝狀態(tài),最終形成血栓[20]。有研究提出當FV Leiden 基因突變產(chǎn)生以后,F(xiàn)V的滅活速度減慢,可導致血液高凝狀態(tài),引起突聾[21]。Lin等[22]系統(tǒng)性回顧分析成人突聾的風險因素,發(fā)現(xiàn)突聾患者中有較高的FV Leiden發(fā)生率,表明遺傳性血栓性形成突變可能是突聾的獨立風險因素。Gorur等[21]研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)V Leiden的比例在突聾患者中和健康人群中有顯著性差異。Lovato等[23]報道1例41歲攜帶有FV Leiden突變男性患者,在深靜脈血栓和肺栓塞后發(fā)生突聾。但Massimo等[24]研究,對照組與病例組中FV Leiden差異無統(tǒng)計學意義。對于FV Leiden研究結果的不一致可能和在一般人群中的突變發(fā)生率低有關,需要進一步在大量人群中進行研究。
2.3 血小板相關基因膜糖蛋白(GPIa)C807T 血小板膜糖蛋白是特定的血小板糖蛋白成分,存在于血小板膜表面、膜中及血漿中,參與止血過程,在血小板粘附到細胞外基質及隨后的血小板聚集過程中發(fā)揮一定作用。如GPIa發(fā)生突變,將會影響血小板的功能,進一步增加血栓形成的風險。GPIa C807T引起的堿基改變可增加GPIa受體的密度,也增加GPVI和GPIa的密度,導致血小板的聚集性和粘附性增加,從而改變耳蝸的微循環(huán),增加突聾的易感性[25]。Kunicki等[26]研究表明GP的多態(tài)性可導致GPIa/IIa 表達的差異達3~4倍。攜帶T807等位基因的個體GPIa/IIa表達水平高,而攜帶C807基因的個體表達水平低,這可能是動脈血栓的遺傳風險之一[27]。Weiss等[28]在實驗中也發(fā)現(xiàn)突聾患者中GPIa C807T升高有統(tǒng)計學意義。Claudia等[29]研究表明T等位基因是突聾的風險因子,且這樣的突變在突聾中發(fā)揮病因角色。Rudack等[25]的研究發(fā)現(xiàn)血小板基因GPIa C807T 在突聾病例組中出現(xiàn)的比例明顯高于對照組,尤其是發(fā)病后3個月聽力仍未恢復的病例,其出現(xiàn)比例更高,而其他基因型在兩組間的分布差異無統(tǒng)計學意義。這提示GPIaC807T可能對突聾的發(fā)生及預后具有一定的影響。
目前與突聾相關的遺傳性耳聾基因主要有GJB2、GJB3、GJB6基因等。GJB2基因是世界范圍內(nèi)最常見的導致遺傳性聾的致病基因,編碼產(chǎn)物為縫隙連接蛋白CX26。而235delC則是我國人群最常見的突變位點。Kokotas等[30]最先在一個希臘特殊家庭中發(fā)現(xiàn)突聾患者攜帶GJB2基因35delC突變,提出遺傳性耳聾基因與突聾相關的猜想。Bora等[31]首次對40例突聾患者和40例正常人進行GJB2、GJB3、GJB6基因的篩查,雖然未發(fā)現(xiàn)有關聯(lián)意義的突變,但考慮到縫隙連接蛋白在維持鉀離子循環(huán)通路中的重要作用,仍提出應將GJB2、GJB3、GJB6基因納入到突聾的病因學研究中。Janecke[32]報道2例周期性突聾患者攜帶有GJB2基因突變,基因突變位點為35delG和L90P(c.269T>C)。詹悅等[33]研究結果提示,235delC突變與突聾的發(fā)病無明顯相關。宋攀攀等[34]研究認為,遺傳性耳聾基因GJB2、GJB3、GJB6可能不是造成突聾的分子病理基礎。
研究發(fā)現(xiàn)突聾的發(fā)病與炎癥相關基因的多態(tài)性存在著相關性。有學者發(fā)現(xiàn)炎性標記物在冠心病和突聾患者血漿中的表達升高[35]。影像學研究也提示炎癥可能參與突聾的發(fā)生發(fā)展[36]。細胞間粘附分子-1(ICAM-1)是一種跨膜單鏈糖蛋白,在白細胞、成纖維細胞及上皮細胞等多種細胞中均有表達[37]。ICAM-1可誘導炎癥因子IL-6、IL-1β、IL-1α、TNF-α等的表達,促進炎癥的發(fā)生發(fā)展[38]。Quaranta等[39]的結果發(fā)現(xiàn)突聾患者血漿中ICAM-1水平明顯增高,具有統(tǒng)計學意義。張芳等[40]實驗結果表明ICAM-1 469K/E基因多態(tài)性在不同聽力下降類型的突聾患者中的分布頻率存在差異,KK基因型與攜帶E等位基因的KE+EE基因型比較,在低頻聽力下降的突聾患者中,前者明顯高于后者,而在平坦下降型中的結果為后者明顯高于前者,差異均有統(tǒng)計學意義。ICAM-1 469K/E基因多態(tài)性在平坦下降型的分布情況提示,E等位基因可能是引起內(nèi)耳微循環(huán)及血管紋功能障礙的危險因素。攜帶E等位基因可能使ICAM-1含量或者結構發(fā)生改變,級聯(lián)放大炎癥反應,損傷血管內(nèi)皮,引起微循環(huán)障礙。
質膜鈣ATP酶異構體2(PMCA2)是維持細胞內(nèi)Ca2+濃度平衡的重要蛋白質之一,其在內(nèi)耳中參與維持毛細胞正常生理功能。高水平的PMCA2分布在外毛細胞靜纖毛中,分布于內(nèi)毛細胞靜纖毛中的則是中等水平的PMCA2。PMCA2對內(nèi)耳聽覺及平衡覺的功能發(fā)揮主要體現(xiàn)在毛細胞傳導聽覺信號方面。人類PMCA2基因定位在3號染色體中,單核苷酸多態(tài)性位點眾多,和突聾相關的突變位點包括rs6790640位點和rs2289274位點,前者存在著C/T多態(tài)性,編碼產(chǎn)物對應的是絲氨酸,定位在1185位,后者存在著A/G多態(tài)性,編碼產(chǎn)物對應的是天冬氨酸。定位在434位的。鄧嘉虹等[41]研究表明:PMCA2基因rs6790640和rs2289274這兩個單核苷酸位點多態(tài)性可能是突聾易感因素,外因和內(nèi)因通過多方面因素共同作用單基因的某一個或者幾個位點,使其產(chǎn)生突變,從而影響PMCA2功能,進而造成突聾的發(fā)生。
綜上所述,基因突變和突聾的發(fā)生有一定的相關性。突聾可能是個多基因疾病,多種基因突變相互作用可能會增加突聾的患病風險,但目前認識仍十分有限,較多致病易感基因還未被發(fā)現(xiàn)。目前有關突聾的基因學研究較少,學者們發(fā)表的研究結果并不一致,開展研究的樣本量也較小,因此,關于突聾的基因學機制的研究還有待進行更深入、更大樣本的探尋。