段若愚 延會(huì)芳 王靜敏**

（1）北京大學(xué)第一醫(yī)院兒科，北京 100034；2）國(guó)家醫(yī)學(xué)兒童中心，首都醫(yī)科大學(xué)，北京兒童醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，北京 100045）

收稿日期：2022-08-10，接受日期：2022-09-28佩梅病（Pelizaeus-Merzbacher disease，PMD）是一種以髓鞘形成低下為特征的X連鎖隱性遺傳的腦白質(zhì)病。1885年，德國(guó)醫(yī)生Friedrich Pelizaeus最先描述了一個(gè)表現(xiàn)眼震、發(fā)育落后、痙攣性截癱及共濟(jì)失調(diào)為主要表現(xiàn)的家系［1］；1910年，Ludwig Merzbacher［2］發(fā)現(xiàn)此病呈X連鎖隱性遺傳的方式，佩梅病的名字由此得來(lái)。此外，Ludwig Merzbacher指出，佩梅病患者腦活檢顯示白質(zhì)髓鞘嚴(yán)重脫失，其腦白質(zhì)髓鞘化不良的典型特征逐漸明確。據(jù)此，佩梅病又叫做髓鞘形成低下性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 不 良I型（hypomyelinating leukodystrophy disease 1，HLD1）。

1 PMD流行病學(xué)及病理學(xué)特點(diǎn)

1.1 PMD流行病學(xué)特點(diǎn)

PMD多在嬰幼兒期起病，男性多于女性，其發(fā)病率在白種人群（德國(guó)、英國(guó)及美國(guó)猶他州）中為0.97/100 000活產(chǎn)嬰兒，在東亞人群中為1.45/100 000男性活產(chǎn)嬰兒［3-4］，目前在國(guó)內(nèi)尚缺乏相關(guān)研究。

1.2 PMD病理學(xué)特點(diǎn)

PMD患者腦部病理學(xué)特點(diǎn)為整個(gè)中樞神經(jīng)髓鞘發(fā)育不良及白質(zhì)萎縮伴星型膠質(zhì)細(xì)胞的增生、皮質(zhì)下軸突丟失、殘存的軸突呈球狀［5］。在脊髓中，丘腦脊髓束和前脊髓小腦束相對(duì)較少，而皮質(zhì)脊髓束、背側(cè)束、背外側(cè)束和背側(cè)脊髓小腦束明顯有髓鞘異常［6］。腦萎縮主要為胼胝體萎縮，部分可累及端腦、小腦等。其次，PMD患者腦組織中出現(xiàn)神經(jīng)元細(xì)胞的缺失，包括海馬、小腦、黑質(zhì)-紋狀體及丘腦神經(jīng)元的缺失。其中以小腦神經(jīng)元缺失最為常見(jiàn)?！八枨蕧u”在不同患者中形狀不同。相應(yīng)地，嚴(yán)重表型的患者腦白質(zhì)髓鞘可完全缺失，反之相對(duì)輕型患者中央白質(zhì)部白質(zhì)髓鞘呈典型的“虎斑樣”外觀［5］。其組織細(xì)胞學(xué)染色顯示：PMD患者腦部星型膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中發(fā)現(xiàn)彌散分布的非常小的中性脂肪滴，其發(fā)病機(jī)制可能涉及髓鞘脂蛋白或蛋白脂類。偶有血管周?chē)g隙含有少量巨噬細(xì)胞，且巨噬細(xì)胞內(nèi)充滿大量嗜蘇丹紅細(xì)胞小滴，但PMD是否能被歸類為嗜蘇丹型腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良仍存在爭(zhēng)議。

2 PMD臨床特點(diǎn)

2.1 PMD臨床表現(xiàn)

PMD作為最具代表性的HLD，其主要特征為頭顱磁共振成像（MRI）顯示腦白質(zhì)髓鞘化不良，即T2WI腦白質(zhì)彌漫性高信號(hào)［7］。臨床表現(xiàn)包括嬰兒早期或幼兒期出現(xiàn)的眼震、肌張力低下、智力運(yùn)動(dòng)發(fā)育落后伴或不伴共濟(jì)失調(diào)、癲癇發(fā)作及痙攣性截癱等［8］。各種臨床表現(xiàn)在不同的患者中呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)方式，甚至同一個(gè)家系的患者也會(huì)呈現(xiàn)出不同的臨床癥狀?；颊卟〕涕L(zhǎng)短不一，部分患者嬰兒早期即死亡，部分患者病程長(zhǎng)，病情進(jìn)展緩慢甚至最終壽命長(zhǎng)短并不受影響。眼震通常在出生后1年內(nèi)出現(xiàn)，隨著神經(jīng)系統(tǒng)的成熟，部分患兒可同時(shí)出現(xiàn)喉喘鳴及癲癇發(fā)作［9］，精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩在2歲內(nèi)出現(xiàn)且運(yùn)動(dòng)發(fā)育較智力發(fā)育遲緩更突出。肌張力障礙及共濟(jì)失調(diào)通常在患者6個(gè)月到2歲之間出現(xiàn)，1歲之后出現(xiàn)腱反射亢進(jìn)，2~4歲間出現(xiàn)痙攣，其中共濟(jì)失調(diào)可持續(xù)到8歲［10］。視神經(jīng)萎縮是一種常見(jiàn)但具有異質(zhì)性的表型，該癥狀通常在6歲左右被發(fā)現(xiàn)，視誘發(fā)電位低振幅，波形異常伴潛伏期延長(zhǎng)［11］，部分患者同時(shí)存在聽(tīng)覺(jué)腦干誘發(fā)電位異常（低波幅等）［12］，前庭功能障礙及眼震電圖異常。最初的研究認(rèn)為，相對(duì)于其他腦白質(zhì)異常，PMD患者不伴有周?chē)窠?jīng)的異常，但腱反射減弱或消失、周?chē)窠?jīng)傳導(dǎo)速度異常、明顯的肌萎縮及四肢冰冷等癥狀在Grossi等［13］的研究中被證實(shí)。

2.2 PMD診斷標(biāo)準(zhǔn)及分型

PMD的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)早在1885年和1910年在Pelizaeus及Merzbacher報(bào)道的家系中詳細(xì)闡述。嬰兒期或兒童早期起病，臨床表現(xiàn)包括眼震、錐體束征及肌張力障礙等。中央白質(zhì)呈髓鞘障礙的斑片狀分布，髓鞘島保存完好，形成典型的“虎斑”外觀，軸突相對(duì)保存完好。此表型隨后被劃歸為PMD I型-經(jīng)典型。1954年報(bào)道了一類臨床表現(xiàn)更為嚴(yán)重的患者，這些患者發(fā)病早，從來(lái)沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)各項(xiàng)功能的獲得，大腦中髓鞘完全缺失，中央髓鞘可能完全缺失，少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量減少，部分出現(xiàn)形態(tài)學(xué)改變，偶爾可見(jiàn)少量、薄而不規(guī)則的髓鞘“微島”［14］。電鏡下，髓磷脂壓實(shí)和層狀排列缺陷，該表型被歸為PMD II型-先天型或Seitelberger型。與此同時(shí)，根據(jù)PMD臨床病理學(xué)的特征，研究者發(fā)現(xiàn)了一群臨床表現(xiàn)差異較大的患者，他們成年期發(fā)病，不存在精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩、身材矮小、不自主運(yùn)動(dòng)等PMD綜合征的特點(diǎn)，但有明顯的全身肌肉萎縮及去神經(jīng)支配征象，感覺(jué)障礙及胸腰椎異常及尾骨發(fā)育不全。神經(jīng)病理學(xué)特征同時(shí)存在“虎紋樣”脫髓鞘模糊斑片狀外觀，彌漫性軸突缺失。但不同的是，該類患者同時(shí)存在腹角細(xì)胞缺失和周?chē)窠?jīng)脫髓鞘以及錐體束、小腦和視束的退行性變，并伴有視束退行性變。此型被歸為成人型/Liiwenberg-Hill型［15］，由于成人型不具有PMD綜合征典型的癥狀，該表型后被稱為痙攣性截癱II型（spastic paraplegia-2，SPG2）。根據(jù)PLP1相關(guān)綜合征神經(jīng)病理學(xué)特征、起病及病程特點(diǎn)，Seitelberger將PLP1譜系障礙綜合征分為先天型、中間型、經(jīng)典型及無(wú)PLP1綜合征4種（表1）［6］。

但事實(shí)上，研究者發(fā)現(xiàn)，在缺乏相關(guān)的酶或其他生物標(biāo)記物的情況下，此時(shí)期的臨床分型很大程度同時(shí)依賴神經(jīng)病理學(xué)結(jié)果［2，14］，臨床上很多表型具有同質(zhì)性的個(gè)體，神經(jīng)病理學(xué)結(jié)果卻是非特異性的［12］，如髓鞘化的程度或分布等。Boulloche等［11］指出明確的遺傳方式和一致的臨床特征的關(guān)聯(lián)能更好地定義髓鞘功能障礙性疾病，且隨著頭顱核磁影像學(xué)更好地應(yīng)用于臨床并逐漸代替神經(jīng)病理學(xué)反映腦髓鞘化狀態(tài)，PMD的診斷標(biāo)準(zhǔn)更新為：a.軀干肌張力減退；b.生后1個(gè)月左右出現(xiàn)眼震，眼震隨著年齡增長(zhǎng)逐漸好轉(zhuǎn)或消失；c.1歲以內(nèi)出現(xiàn)椎體征、肌張力障礙及小腦征的進(jìn)展；d.智力運(yùn)動(dòng)障礙緩慢進(jìn)展，且運(yùn)動(dòng)相較于智力障礙更嚴(yán)重；e.神經(jīng)電生理及磁共振成像結(jié)果中髓鞘異常僅局限于中樞神經(jīng)系統(tǒng)［11］。鑒于共同的遺傳學(xué)背景，但臨床表現(xiàn)不同，SPG2被劃歸為與PMD同一疾病譜系的等位基因病，即為PLP1譜系障礙綜合征［16］。但隨著越來(lái)越多的PMD患者被發(fā)現(xiàn)，其臨床表現(xiàn)多樣性使研究者認(rèn)識(shí)到以往分類方法并不能有效體現(xiàn)PMD患者之間的異同。Cailloux等［10］提出，根據(jù)PMD患者能獲得的最高運(yùn)動(dòng)水平，將PLP1譜系障礙綜合征分為具有連續(xù)統(tǒng)一性的5型（Forms 0-4）：0類患者表現(xiàn)最重，沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)能力的獲得；1型次之，僅能獲得抬頭的能力；2型能獨(dú)坐；3型能扶站；4型患者對(duì)應(yīng)臨床表現(xiàn)最輕的SPG2型，能夠獨(dú)立行走［10，17］。但此分類在臨床和研究中的實(shí)用性需要進(jìn)一步評(píng)估。

3 PMD的遺傳學(xué)特點(diǎn)

3.1 致病基因PLP1及蛋白脂蛋白I型

PMD的致病基因?yàn)槲挥赬q22.2的蛋白脂蛋白（proteolipid protein，PLP1，NM_001128834.20）基因［18］，全長(zhǎng)~15 kb，包含7個(gè)外顯子，編碼277個(gè)氨基酸。PLP1編碼兩種主要的髓鞘脂蛋白，蛋白脂蛋白（proteolipid protein，PLP）I型及其剪接體DM20。PLP1是一種4次跨膜蛋白（圖1），包括2個(gè)胞外環(huán)（extracellular domain，ED）、4個(gè)跨膜區(qū)（transmembrane domain，TMD）、3個(gè)胞內(nèi)環(huán)（cytoplasm domain，CD），第二胞內(nèi)區(qū)116~150位氨基酸形成PLP區(qū)（PLP-speciffic region），存在于PLP1蛋白中，不包含該區(qū)域的剪接體即為DM20［19］?？缒^(qū)由4個(gè)跨越雙層膜結(jié)構(gòu)的α螺旋（TMD1-4）組成，胞外環(huán)及胞內(nèi)環(huán)連接各個(gè)螺旋形成PLP拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（圖1）。

PLP1在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulum，ER）中合成，運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞表面與脂質(zhì)形成髓鞘膜。同時(shí)是“DM”分子家族中的一員，該家族成員具有高度的序列保守性，特別在跨膜區(qū)域及半胱氨酸基序的位置［20］。PLP1中含有14個(gè)半胱氨酸殘基，4個(gè)半胱氨酸通過(guò)二硫鍵連接，Cys200-Cys219和Cys183-Cys227，位于細(xì)胞第二胞外區(qū)，以形成含有二硫鍵的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。位于5、6、9、108、138和140位的6個(gè)半胱氨酸殘基與長(zhǎng)鏈脂肪酸（主要是棕櫚酸）交聯(lián)形成硫酯錨定在細(xì)胞膜上（圖1），其余4個(gè)定位在24、32、34和168位為游離巰基［21］。研究表明，野生型PLP1（WT-PLP1）最初可以單體或二聚體的形式存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，經(jīng)過(guò)蛋白質(zhì)亞基的交聯(lián)組裝，在成熟期形成穩(wěn)定的寡聚體表達(dá)在細(xì)胞表面的髓鞘中［22-23］。PLP1寡聚體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的折疊加工及運(yùn)輸?shù)劫|(zhì)膜需要一定的時(shí)間，過(guò)快的寡聚化可影響其撤離出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)從而影響其在細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸［23］。

Fig.1 Schematic diagram of quadric transmembrane structure圖1 PLP1 4次跨膜結(jié)構(gòu)模式圖

PLP1和DM20是中樞神經(jīng)髓鞘形成的主要蛋白質(zhì)（約占50%），目前認(rèn)為PLP1主要在髓鞘形成中發(fā)揮作用，包括髓鞘的膜黏附和致密髓鞘內(nèi)線的形成［24］。在發(fā)育早期少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞階段，DM20表達(dá)占優(yōu)勢(shì)［25］。PLP1參與少突膠質(zhì)細(xì)胞的成熟，少突膠質(zhì)細(xì)胞-軸突相互作用的早期階段和軸突的包裹，軸突的維持和存活等。Kitagawa等［26］認(rèn)為PLP1也能發(fā)揮通道蛋白的作用。此外，PLP1的表達(dá)與分泌一種增加少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量的因子直接相關(guān)［27］。

3.2 PLP1突變類型

引起PMD的PLP1突變類型包括重復(fù)突變、點(diǎn)突變、小片段插入及缺失突變［28］，其中PLP1重復(fù)突變?nèi)藬?shù)最多（占60%~70%）［29-30］，點(diǎn)突變次之（占25%~30%），小片段插入及缺失最少（<5%）［31］。PLP1重復(fù)突變涉及片段大小不等，通常為PLP1基因與臨近基因構(gòu)成的大片段串聯(lián)在一起。此外，部分重復(fù)片段可易位到X染色體的其他區(qū)域或發(fā)生片段內(nèi)的斷裂、倒位等［32］。PLP1點(diǎn)突變中主要為錯(cuò)義突變，無(wú)義突變、移碼突變及剪接位點(diǎn)等無(wú)功能突變則主要對(duì)應(yīng)較輕的SPG2表型［16］。

4 PMD的基因型表型關(guān)系

PLP1基因座上所有突變類型均可導(dǎo)致一定的疾病表型，不同的突變類型在患者中表現(xiàn)出不同的表型。PLP1重復(fù)突變涉及基因的數(shù)量和種類多樣，以往研究中該變異類型與PMD表型的關(guān)系說(shuō)法不一。Regis等［33］研究認(rèn)為，PLP1重復(fù)突變片段的長(zhǎng)度與患者的表型的輕重沒(méi)有關(guān)系，同時(shí)發(fā)現(xiàn)每個(gè)重復(fù)片段中在低拷貝重復(fù)序列（low copy repeats，LCR）中或周?chē)加袃蓚€(gè)斷點(diǎn)，但斷點(diǎn)對(duì)PMD臨床表現(xiàn)的影響并無(wú)進(jìn)一步的闡述。而隨后對(duì)50名PLP1重復(fù)突變的PMD患者的研究則認(rèn)為，PLP1重復(fù)片段的長(zhǎng)度與PMD患者表型的嚴(yán)重程度具有密切關(guān)系，可能反映重復(fù)片段中的其他劑量敏感基因在疾病中發(fā)揮了一定作用［32］，包括與神經(jīng)發(fā)育有關(guān)的CASK和IL1RAPL2［34-35］，含有這兩個(gè)基因的PLP1重復(fù)片段會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重的PMD表型［36-37］。同樣的，雖然PMD為X連鎖遺傳的遺傳方式，PLP1重復(fù)突變攜帶者的女性患者在臨床上時(shí)有報(bào)道，其表型的嚴(yán)重與否與重復(fù)片段中劑量敏感基因的數(shù)目也密切相關(guān)［32］。

PLP1點(diǎn)突變相關(guān)的PMD患者表型囊括了最嚴(yán)重的先天型到最輕的SPG2型。研究者最初通過(guò)構(gòu)建患者變異來(lái)源的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型，揭示不同PLP1點(diǎn)突變產(chǎn)生輕重不同水平的表型：Plpjp（jimpy）小鼠模型是表型最嚴(yán)重的動(dòng)物模型之一，該突變體的特征是242位丙氨酸取代了纈氨酸，小鼠在疾病早期表現(xiàn)出嚴(yán)重的髓鞘化不良、震顫等并在30 d左右死亡，其表現(xiàn)符合PMD臨床上最嚴(yán)重的先天型［38］。而相應(yīng)的Plpjp-rsh（“rumpshaker”）小鼠的表型較為溫和，為186位異亮氨酸發(fā)生了蘇氨酸的突變，其特點(diǎn)是僅限于后腿的震顫，震顫在30 d左右達(dá)峰值且持續(xù)終生。Plpjp-rsh不伴有癲癇，其髓鞘形成低下相關(guān)的臨床特征不明顯，生存期不受影響甚至可存活下來(lái)成功繁殖。該類小鼠的表現(xiàn)類似于臨床上最輕的SPG2型，其成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量增加，即使這些小鼠是整體呈現(xiàn)低髓鞘化的［39］。髓鞘形成開(kāi)始是延遲的，隨著動(dòng)物年齡的增長(zhǎng)，先前裸露的軸突獲得了一些髓鞘。髓鞘成分有輕微的異常，免疫印跡顯示PLP1減少，而DM20蛋 白 水 平 保 持 不 變［40］。而md（myelin defixient）大鼠模型，為74位蘇氨酸突變?yōu)楦彼岬耐蛔凅w，大鼠生后出現(xiàn)嚴(yán)重的肢體震顫，并伴有癲癇，所有癥狀在10 d左右開(kāi)始明顯，并在3~6周間死亡。相應(yīng)地，Plpjp-msd小鼠腦內(nèi)雖然少樹(shù)突細(xì)胞數(shù)量增加但多為未成熟細(xì)胞，未成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞凋亡率增加，成熟少樹(shù)突細(xì)胞數(shù)量減少［38］。合成的異常蛋白質(zhì)對(duì)少突膠質(zhì)細(xì)胞存在毒性作用，到達(dá)髓鞘內(nèi)的PLP1蛋白存在功能異常。相對(duì)于點(diǎn)突變，PLP1小片段的缺失或插入通常產(chǎn)生相對(duì)較輕的表型，但最近的一項(xiàng)研究在PLP1的3號(hào)內(nèi)含子（NM_000533.5：c.453+59_+259del）中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新發(fā)的深部?jī)?nèi)含子缺失，患者的臨床和影像學(xué)符合較重的先天型，這可能是由于該突變類型導(dǎo)致PLP1異 常 剪 接［41］，Cloake等［42］研 究 提 出Leu30Val突變可以在該患者中產(chǎn)生幾種新的免疫原性表位，最終可能導(dǎo)致一小部分患者發(fā)展為多發(fā)性硬化（multiple sclerosis，MS）。

對(duì)PLP1結(jié)構(gòu)的研究表明，相對(duì)于發(fā)生在蛋白質(zhì)表面的變異，跨膜區(qū)域的變異更能被容忍，ED2環(huán)的縮短和相應(yīng)CD2環(huán)的延長(zhǎng)也可能會(huì)阻止正確的折疊和相互作用［43］，從而產(chǎn)生較嚴(yán)重的臨床表現(xiàn)。而PLP1特異性區(qū)域的變化通常導(dǎo)致較溫和的表型。此外，編碼PLP1和DM20亞型的進(jìn)化上保守殘基的變化被認(rèn)為是導(dǎo)致嚴(yán)重表型的原因［10］。

對(duì)已報(bào)道變異類型及臨床信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果表明PLP1點(diǎn)突變可產(chǎn)生PLP1疾病譜系的所有表型（Form 0-4），PLP1重復(fù)突變主要產(chǎn)生較溫和的表型（Form 2，3），而無(wú)義、移碼突變及小片段的缺失等導(dǎo)致PLP1編碼的氨基酸提前終止的一系列突變，則通常會(huì)表現(xiàn)為最輕的表型（Form 3，4）（圖2）［8］。

Fig.2 The relationship between genotype and phenotype of PLP1 disease spectrum syndrome圖2 PLP1疾病譜系綜合征基因型和表型關(guān)系示意圖

PMD是一種X連鎖隱性遺傳的疾病，患者家族中攜帶者女性通常是也本應(yīng)該是無(wú)癥狀的。然而，由于X染色體隨機(jī)失活，當(dāng)攜帶突變的那條染色體發(fā)揮主導(dǎo)作用時(shí)女性攜帶者便可發(fā)病。該類患者主要表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀，一般起病較晚，但表型比家族中的男性患者輕，因輕度的痙攣性截癱起病，到晚年逐漸發(fā)展為進(jìn)行性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良伴癡呆［44-45］。

5 PLP1突變致病的細(xì)胞學(xué)機(jī)制研究

5.1 PLP1與髓鞘

中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘由少突膠質(zhì)細(xì)胞形成，在大腦髓鞘發(fā)育中，大腦室下細(xì)胞產(chǎn)生一定量少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞（oligodendrocyte progenitpr cells，OPCs），OPCs在大腦中分裂、分化、遷移，最終形成髓鞘前少突膠質(zhì)細(xì)胞（pre-myelinatinating oligodendrocytes，Pre-OLs）。Pre-OLs進(jìn)一步成熟，其細(xì)胞膜以緊密的螺旋狀層層包裹在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）軸突細(xì)胞膜上，形成髓鞘［46］。髓鞘由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)與水分構(gòu)成，成熟髓鞘中15%~20%為蛋白質(zhì)，而PLP1和DM20約占髓鞘蛋白的50%［17］。髓鞘堿性蛋白（myelin basic protein，MBP）結(jié)合到膜的細(xì)胞質(zhì)表面，將細(xì)胞質(zhì)表面緊密相連，使髓鞘在軸突周?chē)纬删o密的螺旋。而PLP1作為4次跨膜膜的疏水蛋白，它在跨膜α螺旋3和4之間包含一個(gè)相對(duì)較大的細(xì)胞外環(huán)，這被認(rèn)為是介導(dǎo)髓鞘膜外表面之間的相互作用，再次導(dǎo)致膜的緊密堆積（圖3）［47］。髓鞘的其余成分中60%~75%為脂質(zhì)，其中膽固醇約占25%，而PLP1與膽固醇結(jié)合最終在膜上組裝成髓鞘。髓鞘具有絕緣作用，其上的朗飛氏結(jié)可使神經(jīng)沖動(dòng)跳躍傳遞，提高神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)速度，并具有軸突保護(hù)作用［48］。由此，髓鞘在神經(jīng)信息精確、高效傳遞及中樞信息整合中發(fā)揮重要的作用。

Fig.3 Longitudinal section(a)and transverse section(b)of myelin sheath structure圖3髓鞘結(jié)構(gòu)縱切面（a）及橫切面，（b）示意圖

髓鞘正常結(jié)構(gòu)的形成及功能的維持，需要PLP1通過(guò)適當(dāng)?shù)耐緩讲粩噢D(zhuǎn)運(yùn)到質(zhì)膜上與膽固醇裝配形成。其轉(zhuǎn)運(yùn)可以通過(guò)兩種途徑：一種通過(guò)“脂質(zhì)筏（lipid rafts，LF）”的分選，此種方式為PLP1的主要上膜方式。Simons等［49］研究表明，髓鞘膜中的膽固醇和糖脂在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和反式高爾基體網(wǎng)絡(luò)中與其他脂質(zhì)分離，在膜內(nèi)形成小的結(jié)構(gòu)域，就像漂浮在其他脂質(zhì)海洋中的筏，叫做“脂質(zhì)筏”。PLP1在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)翻譯加工，接下來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體進(jìn)行分選，通過(guò)囊泡分泌到達(dá)細(xì)胞膜，隨后回到晚期內(nèi)體/溶酶體中。晚期內(nèi)體/溶酶體是PLP1的“動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)池”，可以將其儲(chǔ)存的PLP1通過(guò)囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到達(dá)細(xì)胞膜，最終形成髓鞘［46，50］。另一種途徑為PLP1通過(guò)自身流動(dòng)直接到達(dá)細(xì)胞膜表面，與膽固醇及其他膜蛋白形成髓鞘，此種途徑為次要運(yùn)輸途徑（圖4）。

Fig.4 Mechanism of PLP1 mutation affecting PLP1 to the plasma membrane圖4 PLP1突變影響PLP1上膜的作用機(jī)制示意圖

總之，由于成熟的髓鞘為致密的含水量較少的結(jié)構(gòu)，而髓鞘發(fā)生到成熟中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都可能導(dǎo)致髓鞘發(fā)育不良，表現(xiàn)為髓鞘含水量增高，腦核磁T2WI上腦白質(zhì)呈彌漫性高信號(hào)影。而PLP1突變就是通過(guò)影響髓磷脂結(jié)構(gòu)從而影響髓鞘的成熟［51］。

5.2 PLP1突變影響髓鞘結(jié)構(gòu)及功能的作用機(jī)制

5.2.1PLP1點(diǎn)突變的作用機(jī)制

PMD相關(guān)的PLP1點(diǎn)突變主要為錯(cuò)義突變，此外部分點(diǎn)突變導(dǎo)致臨床癥狀較輕的SPG2。錯(cuò)義突變可以發(fā)生在PLP1的所有編碼區(qū)，每種突變不僅在不同家系中有不同的臨床表現(xiàn)，其產(chǎn)生的致病機(jī)制也不盡相同。

位于PLP1及DM20保守區(qū)域的突變可導(dǎo)致較嚴(yán)重的表型，而發(fā)生在PLP1特殊區(qū)域的點(diǎn)突變主要導(dǎo)致SPG2，這可能與在后者產(chǎn)生的突變體仍保有完整的DM20蛋白有關(guān)［16］。同時(shí)缺乏這兩種同工型的Plp基因敲除小鼠的髓鞘內(nèi)線（intraperiod line，IPL）有缺陷［24］，后期可伴有軸突病。僅表達(dá)一種同工型的基因敲除小鼠仍保持異常，而當(dāng)同時(shí)存在兩種同工型時(shí)，可防止異常表型［52］。由此，PLP1/DM20兩種同工型的正常表達(dá)對(duì)于維持髓鞘結(jié)構(gòu)與功能都是必須的［53］。

以往研究表明，PLP1/DM20以寡聚體的形式存在于成熟髓鞘中，寡聚化也是膜蛋白退出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的必要條件［54］。雖然WT-PLP1在較長(zhǎng)的成熟期后在細(xì)胞表面形成穩(wěn)定的寡聚物，但突變形式的PLP1可通過(guò)異常寡聚化而致病。a.一些致病點(diǎn)突變導(dǎo)致異常PLP1寡聚體形成可能是由于發(fā)生了影響單體整合的突變，使得通常被正確折疊的蛋白質(zhì)掩蓋的“黏性”螺旋面變得表面可接近，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)寡聚體的異常組裝［55］。PLP1的寡聚化涉及TMD序列中特異性的螺旋-螺旋相互作用基序［56］。例如，PLP1 TMD4螺旋存在各種致病突變的位點(diǎn)（A241P、A242V、A242E、G245A、G245E、A246T、A247E、A248P和S252F［57］），其中突變程度很小的殘基（G、A和S）位置無(wú)處不在，這種小的側(cè)鏈殘基在螺旋-螺旋二聚和包裝中發(fā)揮重要作用：通過(guò)小殘基之間相互作用基序的介導(dǎo)，螺旋與螺旋間的自我結(jié)合形成。在完整的PLP1單體膜結(jié)構(gòu)域中，促進(jìn)其折疊的螺旋間相互作用可能消耗其中幾個(gè)基序，因此一旦PLP1單體正確折疊，很可能只有保留在結(jié)構(gòu)域表面的基序可用于介導(dǎo)蛋白質(zhì)寡聚。而PLP1突變體可通過(guò)暴露正常折疊蛋白“隱藏”的基序從而引發(fā)蛋白質(zhì)的異常組裝。b.在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)處過(guò)快組裝成寡聚物而致?。?3］。Swanton等［23］研究表明，與WT-PLP1相比，PLP1點(diǎn)突變體在在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中更快地形成寡聚體。TMD4（或其他TM α螺旋）面的暴露程度或數(shù)量及其相互親和力可以解釋為什么PLP1中的各種致病點(diǎn)突變會(huì)導(dǎo)致不同程度的過(guò)早寡聚。TMD螺旋與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜之間的疏水性不匹配可能在WF PLP1的延遲聚合中起作用［58］。而某些PLP1點(diǎn)突變通過(guò)改變肽鏈的疏水性，最終影響PLP1寡聚化的速度［59］。c.某些特定的位點(diǎn)，例如PLP1的細(xì)胞外表面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)管腔環(huán)包含4個(gè)半胱氨酸殘基，被認(rèn)為在成熟蛋白質(zhì)中形成分子內(nèi)二硫鍵，錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)有形成二硫鍵聚集體的趨勢(shì)或形成了異常的分子間二硫鍵而致病［60］。在PLP1的4個(gè)螺旋內(nèi)半胱氨酸中，3種進(jìn)化中高度保守的C24、C32和C34在蛋白質(zhì)折疊過(guò)程中可能是關(guān)鍵的螺旋-螺旋相互作用所必需的［61］。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中形成的異常寡聚體對(duì)少突膠質(zhì)細(xì)胞的存活、髓鞘分子結(jié)構(gòu)的形成等產(chǎn)生致病作用。a.對(duì)少突膠質(zhì)細(xì)胞的影響，一種解釋是突變體蛋白質(zhì)合成的速度足夠快，足以壓倒內(nèi)質(zhì)網(wǎng)降解機(jī)制，使大量突變體PLP1積聚并損害細(xì)胞功能；另一種可能是突變PLP1的一種特殊性質(zhì)或功能是其毒性的原因。PLP1突變體的表達(dá)，已經(jīng)被證明會(huì)不僅導(dǎo)致成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞存活率的嚴(yán)重降低且對(duì)細(xì)胞活力產(chǎn)生極大的負(fù)面影響［62］。b.由于正常情況下內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)的降解作用（ER-asociated degradation，ERAD）無(wú)法處置錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)，鈣黏連蛋白Calnexin與PLP1突變體相互作用并阻止其降解，從而觸發(fā)了一些病理過(guò)程。錯(cuò)誤折疊的PLP1蛋白與鈣黏蛋白的穩(wěn)定且長(zhǎng)時(shí)間的相互作用，PLP1被保留在ER中［63］。c.PLP1/DM20突變蛋白的積累會(huì)激活未折疊蛋白反應(yīng)（unfolded protein response，UPR），這是一種將錯(cuò)誤折疊蛋白的ER積累與核轉(zhuǎn)錄抑制相耦合的反饋信號(hào)通路［64］。此外，UPR激活可能是將未折疊蛋白的ER積累與凋亡細(xì)胞死亡聯(lián)系起來(lái)的常見(jiàn)途徑之一［65］。UPR由3個(gè)信號(hào)通路組成，這些信號(hào)通路交互響應(yīng)錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)在ER中積累所引起的ER應(yīng)激，每個(gè)途徑均由激活轉(zhuǎn)錄因子6（activating transcription，ATF6）、肌醇的酶1（inositol-requiring enzyme，IRE1）和蛋白激酶R樣ER激酶（protein kinase R-like ER kinase，PERK）應(yīng)激傳感器啟動(dòng)［66］。在不受壓力的條件下，ER伴侶葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78（ER chaperone glucose-regulated protein 78，GRP78），通過(guò)與ER壓力傳感器ATF6、IRE1和PERK結(jié)合而負(fù)調(diào)控UPR信號(hào)通路［67］。當(dāng)未折疊/錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)積聚在ER中時(shí)，GRP78與未折疊/錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)結(jié)合，這導(dǎo)致與ER壓力傳感器分離，從而啟動(dòng)UPR。ATF6和IRE1-XBP1軸可促進(jìn)GRP78的表達(dá)，從而促進(jìn)ER蛋白的正確折疊或組裝并防止其聚集提高細(xì)胞存活率［66，68］。但是，當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激壓倒了這種內(nèi)在質(zhì)量控制的能力時(shí)，C/EBP同源蛋白（CHOP）上調(diào)，引發(fā)細(xì)胞凋亡。PERK途徑觸發(fā)UPR的促凋亡機(jī)制，在PMD中大量少突膠質(zhì)細(xì)胞死亡的細(xì)胞發(fā)病機(jī)制中起著核心作用［64，69］。d.突變的PLP1蛋白在ER中積累，不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的循環(huán)并到達(dá)細(xì)胞質(zhì)膜上［70］，部分較嚴(yán)重的突變體（msd-A243V）甚至導(dǎo)致高爾基體的碎片化［69］，最終細(xì)胞膜上髓鞘形成障礙（圖4），PMD患者臨床癥狀表現(xiàn)出來(lái)?；谝陨蠙C(jī)制，本團(tuán)隊(duì)通過(guò)SD-SIM示蹤PLP1在COS7細(xì)胞內(nèi)的分布，提出臨床上引起經(jīng)典型表型的突變導(dǎo)致PLP在ER中潴留，而PLP1的剪接體DM20能夠表達(dá)在細(xì)胞表面，相對(duì)引起先天型表型的突變則導(dǎo)致PLP1及DM20同時(shí)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中潴留［70-71］。此外，本研究表明活細(xì)胞結(jié)構(gòu)光成像顯微鏡能從細(xì)胞表型層面預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)表型嚴(yán)重程度，且相同表型間存在相似的潛在病理機(jī)制。導(dǎo)致最嚴(yán)重的細(xì)胞表型突變體能夠?qū)е翽LP1在ER中的潴留已被得到證實(shí)，而PLP1的儲(chǔ)留進(jìn)一步導(dǎo)致ER應(yīng)激和少突膠質(zhì)細(xì)胞死亡［72-73］。其次，PLP1的中間型突變體可以從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中逃逸，但錯(cuò)誤地靶向囊泡樣結(jié)構(gòu)即溶酶體［70，74］。

需要注意的是，一些引起蛋白質(zhì)截短的突變，如無(wú)義及移碼突變，很可能是因?yàn)橥ㄟ^(guò)激活無(wú)義介導(dǎo)mRNA降解（nonsense-mediated mRNA decay，NMD）途徑，臨床上導(dǎo)致相對(duì)溫和的表型［75］。而在可能改變基因剪接模式的內(nèi)含子中也發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)突變［44，76］，由此產(chǎn)生的突變體mRNA可能導(dǎo)致外顯子跳躍等，相關(guān)的表型從嚴(yán)重PMD到輕度SPG2不等，可能取決于突變mRNA的處理方式，特定突變相關(guān)的嚴(yán)重程度由其對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象和錯(cuò)誤折疊的影響來(lái)定義［77］。攜帶框內(nèi)缺失或插入的突變體，可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的表型［78］。相反，攜帶移碼的mRNA提前產(chǎn)生終止密碼子，可能激活NMD［10，75］。其他一些影響剪接因子的突變，可能導(dǎo)致mRNA不穩(wěn)定和降解，也可能導(dǎo)致空等位基因，從而導(dǎo)致相對(duì)溫和的表型。這一事實(shí)表明，PLP1點(diǎn)突變導(dǎo)致的嚴(yán)重髓鞘病變可能不是由于缺乏功能蛋白，而是來(lái)自突變蛋白的細(xì)胞毒性作用［79］。然而，對(duì)每個(gè)突變?yōu)槭裁幢憩F(xiàn)出的不同輕重表型的實(shí)際解釋可能更為復(fù)雜，相關(guān)機(jī)理有待進(jìn)一步闡述。

5.2.2PLP1重復(fù)突變的細(xì)胞學(xué)致病機(jī)制

PLP1重復(fù)突變是PMD最常見(jiàn)的遺傳學(xué)病因，重復(fù)片段從50 kb~33.5 Mb［32］，對(duì)于小于1 Mb的重復(fù)片段，PLP1可能是造成PMD病理征的唯一基因。最常見(jiàn)的重復(fù)片段大小為200~500 kb［80］。導(dǎo)致PLP1重復(fù)和缺失的基因組重排的分子機(jī)制仍然未知。但在大多數(shù)基因組疾病中，引起疾病的基因組重排似乎是由同一染色體中基因LCR之間的非等位基因同源重組（non-allelic homologous recombination，NAHR）介導(dǎo)的［81］，但NAHR似乎未在PLP1重復(fù)突變相關(guān)的PMD中檢測(cè)到。涉及PLP1的基因組重排被歸類為非復(fù)發(fā)性重排，其中重排的基因組片段在無(wú)關(guān)患者中具有獨(dú)特的大小和基因組含量，但都包含PLP1［82］。對(duì)PLP1重復(fù)和缺失的斷點(diǎn)連接的分析表明，重復(fù)突變涉及了不同的機(jī)制，例如非同源末端連接（non-homologous end joining，NHEJ）和 基 于 復(fù) 制 的 機(jī) 制（replication-baed mechanism，RBM）包括斷裂誘導(dǎo)的復(fù)制、微同源介導(dǎo)的斷裂誘導(dǎo)的復(fù)制、叉停滯和模板切換［83］。RBM是非復(fù)發(fā)性基因組重排的基礎(chǔ)，可導(dǎo)致許多基因組疾?。?4］。在PLP1基因座處產(chǎn)生的基因組重排的特征在于復(fù)雜的基因組重排，該重排由兩個(gè)以上的斷裂點(diǎn)和多個(gè)新生的重復(fù)片段穿插并連接在一起。從臨床角度來(lái)看，此類RBM還可引起PLP1三倍重復(fù)，從而導(dǎo)致比重復(fù)突變更為嚴(yán)重的表型［85］。同樣，在已被用作PLP1過(guò)表達(dá)模型的Plp1轉(zhuǎn)基因（Tg）小鼠中，具有較高轉(zhuǎn)基因拷貝數(shù)的小鼠表現(xiàn)出更嚴(yán)重的表型［86］。具有較低拷貝數(shù)的Tg小鼠表現(xiàn)出較輕的髓鞘化低下表型，但卻顯示了軸突變性，這表明異常量的PLP1也影響了小鼠的軸突維持［87］。而在能夠完美契合PLP1重復(fù)突變臨床表性的Plp1小鼠中，發(fā)現(xiàn)了類似的軸突變性與緩慢進(jìn)行的脫髓鞘并存，而不是典型的髓鞘化低下［88］。而具有PLP1重復(fù)的人類在白質(zhì)中顯示出明顯的髓鞘過(guò)少，由此人類對(duì)PLP1基因劑量的敏感性被提出，且閾值可能低于小鼠。而三倍重復(fù)患者表現(xiàn)出更重的表型說(shuō)明PLP1重復(fù)突變引起的細(xì)胞毒性是劑量依賴性的［84］。

相對(duì)于基因敲除小鼠具有明顯的輕度表型，PLP1的錯(cuò)義突變或基因劑量增加會(huì)導(dǎo)致PMD的嚴(yán)重形式［24］。因此，PLP1致病機(jī)制更有可能是毒性物質(zhì)的“功能獲得”（gain of function，GOF）的結(jié)果，而不是功能蛋白的喪失（loss of function，LOF）。但是，對(duì)于PLP1重復(fù)的疾病機(jī)制，毒性“功能獲得”的分子性質(zhì)仍然不清楚。有研究表明PLP1過(guò)表達(dá)會(huì)導(dǎo)致少突膠質(zhì)細(xì)胞和髓磷脂的發(fā)育停止［86］。但是，這些研究并未顯示出抑制的髓鞘發(fā)育是PLP1表達(dá)的直接作用，還是由于PLP1異常蓄積引起的繼發(fā)作用。值得注意的是，Plp1-E1和Plp1-E2作為人類中保守的少突膠質(zhì)細(xì)胞最強(qiáng)且特異的增強(qiáng)子，其調(diào)節(jié)劑Myrf作用于Plp1-E1和Plp1-E2，可以促進(jìn)PLP1的表達(dá)［89］。

PLP1重復(fù)增加了PLP1的表達(dá)水平，過(guò)表達(dá)的PLP1與膽固醇積累在少突膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)體-溶酶體系統(tǒng)中。生理狀態(tài)下，PLP1通過(guò)細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體及線粒體等細(xì)胞器互作網(wǎng)絡(luò)（organelle interaction network，OIN）發(fā)揮正常的生理功能：PLP1在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)翻譯加工，接下來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體進(jìn)行分選，通過(guò)囊泡分泌到達(dá)細(xì)胞膜，隨后回到晚期內(nèi)體/溶酶體中。晚期內(nèi)體/溶酶體是PLP1的“動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)池”，可以將其儲(chǔ)存的PLP1通過(guò)囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到達(dá)細(xì)胞膜，最終形成髓鞘［46，50］。過(guò)表達(dá)的PLP1在生物合成運(yùn)輸過(guò)程中不與“脂質(zhì)筏”相關(guān)，但在內(nèi)體系統(tǒng)中形成“筏聚集體”。由于這些筏聚集體干擾了筏膜的運(yùn)輸，因此進(jìn)一步可能損害髓鞘形成過(guò)程（圖4）。與此同時(shí)，PLP1的過(guò)表達(dá)導(dǎo)致晚期內(nèi)體/溶酶體中膽固醇的積聚，晚期內(nèi)體/溶酶體循環(huán)和/或降解髓鞘膜的能力也可能受到干擾，從而誘發(fā)或加速疾病進(jìn)程。此外，在少突膠質(zhì)細(xì)胞的筏中發(fā)現(xiàn)了啟動(dòng)髓鞘形成所需的重要信號(hào)分子，例如Fyn［90］。在缺乏Fyn的轉(zhuǎn)基因小鼠中，髓鞘形成明顯減少，少突膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)分化需要激活Fyn酪氨酸激酶［91］，因此推測(cè)由PLP1過(guò)表達(dá)引起筏膜運(yùn)輸受損會(huì)破壞Fyn信號(hào)傳導(dǎo)。

與PLP1點(diǎn)突變不同，PLP1重復(fù)突變并不是通過(guò)UPR作用對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用。在Plp1基因低拷貝數(shù)重復(fù)的小鼠（Plptg小鼠）中，幾乎無(wú)法檢測(cè)到ER中PLP1的異常積累和隨后的UPR［92］。而凋亡誘導(dǎo)因子（apoptosis-inducing factor，AIF）在Plp1Tg小鼠細(xì)胞核中的水平是Plpjp（jimpy）小鼠的1/3~1/4，AIF水平在細(xì)胞核對(duì)于介導(dǎo)的細(xì)胞死亡途徑顯著上調(diào)［93］。由此，PLP1重復(fù)突變產(chǎn)生的細(xì)胞毒性作用與PLP1點(diǎn)突變不同。Hüttemann等［92］提出，Plp1tg小鼠表現(xiàn)明顯的線粒體功能障礙，表現(xiàn)為氧化還原失衡及ATP產(chǎn)生有關(guān)的幾種酶被破壞，例如來(lái)自Krebs循環(huán)和氧化磷酸化的糖酵解酶、肌酸激酶等。而相關(guān)的線粒體功能障礙與Mia40/Erv1通路中PLP1中某些特定的半胱氨酸基序例如CX3C和/或CX9C插入線粒體內(nèi)膜有關(guān)［92，94］。綜上所述，PLP1重復(fù)突變可能通過(guò)影響線粒體的功能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用。本研究團(tuán)隊(duì)從PLP1重復(fù)突變患兒線粒體形態(tài)出發(fā)，提出PLP1重復(fù)突變引起了遠(yuǎn)核側(cè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“片狀化”，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-線粒體之間線粒體相關(guān)膜（MAM）結(jié)構(gòu)改變，使得線粒體碎片化，從而產(chǎn)生細(xì)胞毒性導(dǎo)致線粒體呼吸功能障礙而致?。?5］。

5.2.3 無(wú)PLP1突變的細(xì)胞學(xué)致病機(jī)制

無(wú)PLP1突變的患者都表現(xiàn)出獨(dú)特的臨床表現(xiàn)［81，96］，部分患者被診斷為SPG2，盡管這部分患者表型較輕，但他們?cè)谥蟮纳钪谐３１憩F(xiàn)出運(yùn)動(dòng)功能的緩慢進(jìn)行性惡化。具有無(wú)PLP1突變的患者通常表現(xiàn)出輕度的外周脫髓鞘性神經(jīng)病，這在具有其他類型突變的患者中未觀察到。電子顯微鏡結(jié)果顯示，該類患者少量PLP1位于周?chē)枨剩⑶襊LP1的缺乏，而非PLP1氨基酸改變或過(guò)表達(dá)會(huì)引起周?chē)窠?jīng)脫髓鞘。PMD和周?chē)窠?jīng)病患者的研究結(jié)果表明，CD2中的PLP1特異性殘基是正常外周神經(jīng)功能所必需的，缺失了這35個(gè)氨基酸結(jié)構(gòu)域的突變會(huì)導(dǎo)致這種獨(dú)特的表型［76］。類似的較輕度表型與缺乏PLP1的小鼠的表型和組織學(xué)發(fā)現(xiàn)一致。無(wú)Plp1的小鼠是可以存活的，并且在其CNS中雖然能形成髓鞘，但缺乏PLP1的髓磷脂是脆弱的且壓實(shí)不完全［24，97］。此外，這些小鼠的軸突腫脹和變性緩慢進(jìn)行，并在老年時(shí)變得明顯［98］。起始密碼子（即第1個(gè)甲硫氨酸）突變或過(guò)早產(chǎn)生終止密碼子（premature termination codons，PTCs，上游外顯子中的無(wú)義和移碼突變）點(diǎn)突變也可導(dǎo)致類似無(wú)PLP1突變。引起PTC的突變可能觸發(fā)了NMD，這是一種細(xì)胞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于特異性檢測(cè)上游外顯子中帶有PTC的mRNA，以在翻譯前對(duì)其進(jìn)行降解［99］。

5.2.4 女性PMD患者中PLP1的致病機(jī)制

雜合子PLP1突變的患者表現(xiàn)與經(jīng)典PMD不同的臨床表型［81］。通常神經(jīng)系統(tǒng)癥狀要比其他類型的突變溫和得多。這些患者通常保持行走的能力，并且他們的認(rèn)知障礙是輕度的。一些人被診斷出患有SPG2，但為青春期發(fā)作的運(yùn)動(dòng)疾病，且遲發(fā)性或早發(fā)性神經(jīng)學(xué)表現(xiàn)的潛在機(jī)制可能不同，但兩者均可能與X染色體的隨機(jī)失活有關(guān)。X染色體隨機(jī)失活的結(jié)果是雜合的雌性個(gè)體具有兩個(gè)不同的少突膠質(zhì)前體細(xì)胞群，僅表達(dá)正常PLP1等位基因的細(xì)胞和僅表達(dá)突變型PLP1等位基因的細(xì)胞。嚴(yán)重的PLP1突變可能影響少突膠質(zhì)細(xì)胞的分化，并導(dǎo)致隨后的正常PLP1等位基因失活的少突膠質(zhì)細(xì)胞凋亡。另一方面，具有表達(dá)輕度PLP1突變的少突膠質(zhì)細(xì)胞的雜合子可能會(huì)通過(guò)胚胎發(fā)育而存活并形成髓磷脂，從而在成熟的髓磷脂中留下嵌合體細(xì)胞群。由于突變的髓磷脂可能是脆弱的或不穩(wěn)定的，并且可能會(huì)降解，因此攜帶者女性可能會(huì)發(fā)生隨后的脫髓鞘和晚期發(fā)病的臨床表現(xiàn)［100］。

6 PMD的治療及預(yù)后

截至目前，PMD并無(wú)特殊的治療方法，診斷明確的患者可采取對(duì)癥治療、康復(fù)訓(xùn)練等。相關(guān)研究包括化學(xué)或生物制劑的補(bǔ)充及基因治療兩種。

Saher等［101］通過(guò)向PLP1轉(zhuǎn)基因小鼠喂食富含膽固醇的飲食，細(xì)胞內(nèi)PLP1的積累能得到改善，少突膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量增加，炎癥和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞減少，髓磷脂含量增加，運(yùn)動(dòng)缺陷得到改善。吡拉西坦在msd小鼠中被證明可通過(guò)增加PLP1的膜定位和降低內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的應(yīng)激，但并不能改善其生存率［102］。此外，近年來(lái)隨著誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（induced pleuripotent stem cells，iPSCs）技術(shù)及高通量篩選等方法應(yīng)用于臨床研究中，一些小分子物質(zhì)被證明對(duì)PMD臨床癥狀具有改善作用。研究者通過(guò)將人類神經(jīng)干細(xì)胞移植到PMD小鼠和患者腦中，發(fā)現(xiàn)該療法在兩者體內(nèi)均產(chǎn)生了大量的功能性髓磷脂且可以延長(zhǎng)小鼠的存活期，提示這種療法可能應(yīng)用于PMD治療［103-104］。Emborg等［105］研究表明，在帕金森病猴模型中，移植的自體iPSC衍生的神經(jīng)祖細(xì)胞可分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞。同時(shí)研究者們?cè)趇PSCs中利用高通量篩選的方法提示，鐵螯合劑及一些化合物如Ro25-6981可以挽救少突膠質(zhì)細(xì)胞中鐵劑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和髓鞘形成障礙［51，106］。其次，利用基因療法在PLP1過(guò)表達(dá)的少突膠質(zhì)細(xì)胞中，Karim等［107］發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)染PLP1小分子干擾RNA敲低PLP1可以顯著提高M(jìn)BP陽(yáng)性髓鞘的形成。Miyamoto等［108］闡明，過(guò)表達(dá)PLP1對(duì)應(yīng)的原代少突膠質(zhì)細(xì)胞不具有形態(tài)分化能力，而其同源siRNA或化學(xué)抑制劑對(duì)絲裂原活化蛋白激酶/細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶（MAPK/ERK）的抑制逆轉(zhuǎn)它們的未分化表型，從而改善髓鞘形成和運(yùn)動(dòng)功能的損傷。腺相關(guān)病毒（adenovirus associated virus，AAV）介導(dǎo)的基因特異性抑制可以通過(guò)校正基因產(chǎn)物中的定量畸變來(lái)作為PMD的潛在治療方法［109］。向出生后的jimpy小鼠施用單劑量的Plp1靶向反義寡核苷酸（antisense oligonucleotides，ASO）可完全恢復(fù)小鼠少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量、增加髓鞘形成、改善運(yùn)動(dòng)性能、使呼吸功能正?；⒀娱L(zhǎng)其8個(gè)月的壽命［110］，這些結(jié)果為基因治療髓鞘疾病建立新的藥物模式。

PMD屬于髓鞘形成不良性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良的一種，不同的表型預(yù)后存在差異。先天型PMD進(jìn)展快，通常在病程前10年左右迅速進(jìn)展甚至發(fā)生早期死亡。而經(jīng)典型患者臨床癥狀在病程前10年緩慢進(jìn)展，可存活至60~70歲。眼震等臨床癥狀可在1歲左右得到緩解，大多數(shù)患者在10~12歲之間會(huì)逐漸獲得運(yùn)動(dòng)發(fā)育，但是運(yùn)動(dòng)水平因患者而異。達(dá)到最高能力后，通常會(huì)在10~20歲后出現(xiàn)緩慢的惡化，并伴有皮質(zhì)萎縮等。

為減輕疾病負(fù)擔(dān)對(duì)患者家庭產(chǎn)生的影響，建議臨床及遺傳學(xué)診斷明確的PMD患者家系在生育下一胎時(shí)要進(jìn)行遺傳咨詢，以預(yù)防患者家庭中再生出同樣患者。

7 小 結(jié)

PMD是髓鞘形成低下性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良最具代表性的一種，其典型臨床表現(xiàn)包括眼震、肌張力低下及智力運(yùn)動(dòng)發(fā)育落后等。根據(jù)臨床癥狀的輕重，PMD可分為先天型、中間型及經(jīng)典型3種。先天型起病早，病程進(jìn)展快，相對(duì)的經(jīng)典型起病較晚，病程進(jìn)展緩慢。目前針對(duì)PLP1突變致病的細(xì)胞分子學(xué)機(jī)制尚未完全闡明，已知PLP1點(diǎn)突變主要引起PLP1錯(cuò)誤折疊，錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)未能完全轉(zhuǎn)運(yùn)出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)而進(jìn)一步影響髓鞘形成。而PLP1重復(fù)突變則可能為過(guò)表達(dá)的PLP1影響OIN等對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用，對(duì)PMD患者OIN紊亂機(jī)制的探索為闡明PLP1突變致病的細(xì)胞分子學(xué)機(jī)制提供了新思路。