易感基因多态性与脑性瘫痪相关性的研究现状

徐磊， 李晓捷

脑性瘫痪（简称脑瘫）是自受孕开始至婴儿期非进行性脑损伤和发育缺陷所导致的综合征，主要表现为运动障碍及姿势异常［1］。导致脑瘫的危险因素包括早产、黄疸、感染、窒息、低出生体重、新生儿惊厥、胎儿宫内生长受限、围产期脑卒中［2］等，近年来大多报道认为70%～80%导致脑瘫的高危因素与胎儿的基因组成有关。随着围生医学的迅速发展，足月脑瘫儿的发生率未下降［3］，这使得人们越来越重视遗传因素在脑瘫中的影响。Lang等［4］在对亚洲脑瘫患儿的病例资料分析中发现，发生脑瘫的病因中遗传因素可占到40%。目前脑瘫的易感基因研究主要集中在遗传性血栓形成基因、细胞活素基因、载脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）基因及其他基因。

1 遗传性血栓形成基因多态性与脑瘫发生的关系

遗传性血栓形成是一组凝血基因异常导致血液呈现高凝状态，易于形成静脉血栓栓塞，引起胎盘灌注不足从而发生不良妊娠。发生在妊娠早期时可以表现为自然流产；而发生在妊娠晚期则与子痫、胎儿宫内发育迟缓、胎盘早剥及死产有关［5］。目前报道的与脑瘫发生相关的遗传性血栓形成基因包括因子Ⅴ的Leiden突变、凝血因子Ⅶ（FactorⅦ，FⅦ）基因突变、C或S蛋白和抗凝血酶Ⅲ缺乏、高同型半胱氨酸血症和亚甲基四氢叶酸还原酶基因的突变等，其中FⅤLeiden是研究最广泛的遗传性血栓形成基因。

1．1 FⅤ基因多态性 活化的FⅤ通过活化蛋白C的调节，将凝血酶原转化为凝血酶，使血液凝固。因子Ⅴ突变是点突变，通过抵抗蛋白C活化，从而导致血液高凝状态，是一种常染色体显性遗传病。因子Ⅴ基因多态性分纯合型及杂合型，杂合子形成血栓的危险性较正常人增加5～10倍，而纯合子增加80倍。Nq等［6］研究发现FⅤLeiden突变的分布有显著的种族差异，北欧高加索人群中最高，西班牙人次之；在亚州人群中FⅤLeiden突变频率最高的是印度人，马来人次之，中国人群中非常罕见。因子Ⅴ的Leiden突变会导致凝血酶异常增加，引起体内遗传性血栓形成，增加机体反复发生血栓栓塞的危险［7］，同时有证据显示脑瘫与胎盘栓塞及胚胎血管的栓塞相关，这些因素与环境因素相互作用最终会导致脑瘫发生。Arenas－Sordo Mde等［8］对94例痉挛型偏瘫患儿和120名正常儿童进行对照研究，每组的研究对象根据年龄、种族进行匹配，采用Logistic回归分析发现FⅤLeiden突变是围产期墨西哥印欧混血儿发生脑损伤的一个重要因素。Elbers等［9］研究了从1992年到2006年出生的186名加拿大新生儿脑卒中患者，研究分析发现FⅤLeiden可能是新生儿脑卒中的一个促进因素。

1．2 FⅦ基因多态性 FⅦ是一种维生素K依赖性凝血因子，该基因定位于13号染色体的长臂（13q），基因序列为12．8kb大小，FⅦ活化前以单链形式存在，被活化后转变为双链形式，其促凝活性FⅦc明显增加［10］。FⅦ是生理及病理凝血反应的主要始动因子，它是凝血过程中一个重要的辅助因子，是参与因子Ⅹ外源性激活途径中唯一的凝血因子，在凝血的起始步骤中起关键作用。在凝血过程中，FⅦ与组织因子形成活性复合物FⅦa－TF后激活FⅩ启动外源性凝血途径，同时还可以激活FⅨ启动内源性凝血途径，并通过凝血酶对FⅤ和FⅧ的激活使凝血过程大大增强［11］。目前研究认为位于第8外显子的R353Q碱基变异最为常见，FⅦR353Q基因的多态性会对FⅦ活性产生不同程度的影响［12］。

Hanson等［13］研究发现，血浆FⅦc水平升高是缺血性脑血管病发病的危险因素，而血浆FⅦc水平与R353Q基因型密切相关，在RR基因型患儿中，血浆FⅦc水平最高，RQ基因型次之，而QQ基因型，血浆FⅦc水平最低。Kanse等［14］研究发现，缺血性脑血管病患儿血浆中FⅦc、FⅦAg、FⅦa水平明显升高；Q等位基因携带者血浆FⅦc、FⅦAg、FⅦa有降低趋势。Malhotra等［15］对由新生儿脑室出血导致的脑瘫38例和40例正常儿童进行对照研究，研究发现FⅦ的突变与脑瘫的发生相关。

2 细胞活素基因多态性与脑瘫发生的相关性

为了应对微生物的侵袭，由组织血管中释放出大量的细胞活素、白细胞介素以及其他介导基因。细胞活素基因从母体或胎儿的免疫系统中表达，在胎儿应对感染或其他炎症因素的反应中起着主要作用［16］。细胞活素在调节炎症时既可促炎也可抗炎，且作为免疫活性细胞间相互作用的介质，对免疫应答的发生、调节及效应等均起重要作用［17］。细胞活素基因表达水平降低可能导致机体免疫力低下，允许细菌和病毒进入大脑，神经毒性可损害胎儿的中枢神经系统。细胞活素基因表达水平增高会导致兴奋性神经递质增高，神经毒性增强，从而加重脑白质损伤［18］。细胞活素基因表达是绒毛膜羊膜炎以及胎儿炎症反应综合征发生的一个关键因素，绒毛膜羊膜炎以及胎儿炎症反应综合征二者都与脑瘫相关［19］。目前发现IL－6－174、LTA thr26asn，TNF－376、TNF－α、TNF－238、IL－10－1082、IL－1B、IL－8等细胞活素基因的单核苷酸多态性与脑瘫预后结果有关。

2．1 IL－8基因多态性 IL－8是由 TNF－α刺激单核细胞和其他细胞产生，趋化作用最强，在炎症反应和免疫调节中起重要作用。IL－8水平升高提示存在炎症反应，宫内感染且胎龄小的早产儿发生的炎症反应较严重［20］。其可能通过诱导白细胞聚集于损伤区微血管内，使之部分或完全阻塞，从而影响脑的血供；亦可以通过诱导内皮细胞促进凝血因子的产生，抑制抗凝血因子的活性，促使血管内血栓形成［21］。Leviton等［22］在对939个早产婴儿的研究中，测量了其生后第1、7、14天测量血中25种蛋白质的含量，发现第7天IL－8的含量显著升高，提示IL－8是婴儿脑室扩大的风险，易导致脑瘫。

2．2 TNF－α基因多态性 TNF－α位点基因多态性是由腺嘌呤核苷酸（A）替代鸟嘌呤核苷酸（G）而造成限制性内切酶Ncol识别位点的缺失，使被A替代的核苷酸序列不能被Ncol切断，从而提高了TNF－α的转录活性，增加了TNF－α的产生，使机体发生感染的概率增加。Helena等［23］报道了克罗地亚一项关于早产脑瘫儿与基因多态性的相关性研究，发现TNFα－308突变与32周以下的早产脑瘫儿有明显的相关性。Procianoy等［24］研究了2005－07／2007－10出生的84例极低出生体重儿，其中有脑白质损伤的27例，无脑白质损伤的57例，发现IL－8、IL－6、TNF－α是脑白质损伤高风险因素。

3 ApoE基因多态性与脑瘫发生的相关性

ApoE是中枢神经系统大量表达的一种脂转运蛋白，ApoE基因位于19号染色体长臂13区2带，共有3 597个碱基对。ApoE异构体受一个基因点上的3个等位基因控制，这3个等位基因分别为ε2、ε3及ε4，其多态性导致人群中存在6种不同的遗传表型，即3种杂合体（E2／3、E3／4、E2／4）和3种纯合体（E2／2、E3／3、E4／4），其中ε3、ApoE3／3分别是最常见的等位基因和遗传表型。ApoE的三维结构表征显示在氨基和羧基端之间有4个螺旋束，在许多神经退行性疾病由于蛋白质的折叠和稳定是至关重要的。虽然ApoE4蛋白的调控作用虽无法直接导致脑瘫，但ApoE4可降低任何潜在因素对大脑的保护作用，故携带ε4等位基因更易患脑瘫［25］。

2008年，McMichael等［26］报道了高加索人群的一篇论文，检测了443例脑瘫患儿和883例控制组儿童ApoE的基因型，均含有白人血统。通过对孕龄（所有的孕龄：32周、32～36周、37周）、脑瘫类型（所有类型：双侧瘫、偏瘫、四肢瘫）以及是否有病毒感染的分析，表明ApoE上的等位基因ε4与脑瘫关系不密切。王立苹等［27］应用聚合酶链反应与限制性片段长度多态性分析方法对110例痉挛型脑瘫患者和110例正常儿童的ApoE基因型和等位基因进行测定，对照组与病例组的ApoE基因型和等位基因频率分布具有显著性差异，携带ε4等位基因与痉挛型脑瘫呈显著性相关，携带ε4等位基因患脑瘫的风险性提高6．253倍。ApoE的ε4等位基因与痉挛型脑瘫的发病相关，是痉挛型脑瘫发病的遗传易感因子。

4 其他基因多态性与脑瘫发生的相关性

目前对脑瘫病因遗传学的进一步研究中，国内外还对其他相对影响较小的基因进行了多态性分析，主要包括Toll样受体4（TLR－4）、eNOS－992、甘露糖结合血凝素、血管紧张素原met 235thr、β2肾上腺素受体基因、血管紧张素受体Ⅰ等23个单核苷酸多态性。

Toll样受体是参与非特异性免疫的一类重要分子，起着连接非特异性免疫和特异性免疫的作用。TLR－4基因位于9号染色体，cDNA长度为3 811bp。TLR－4活力的降低可以明显削弱对细菌感染的免疫反应，增加细菌的感染率。Choi等［28］研究发现TLR－4与新生儿革兰阴性菌感染有关，且细菌可能具有神经毒性，损害胎儿的中枢神经系统，进而导致脑瘫的发生。

eNOS存在于血管内皮细胞、神经组织和血小板中。eNOS基因多态性与eNOS功能减弱有关，eNOS－992突变即启动子区A922→G也就是腺嘌呤转换成鸟嘌呤。eNOS的基因突变可导致酶的氨基酸序列发生变化，酶活性减弱，NOS降低，进而引发新生儿脑血管疾病。O＇Callaghan等［29］对96例脑瘫患儿和119例正常婴儿进行对照研究，其中有非美国白人（脑瘫74例，对照组88例）和美国白人（脑瘫22例，对照组31例）胎龄均小于32周，发现脑瘫组eNOS－992水平明显高于对照组，表明eNOS－992是脑瘫的易感因素之一。基因多态性和脑瘫的关系已被很多研究学者报道过，虽然结论仍然存在争议，但比较好的研究表明FⅤL、亚甲基四氢叶酸还原酶基因C776T、TNF－α－308、LTA、eNOS、MBL与脑瘫的发生有关。目前对遗传学的认识还很有限，其确切的分子机制还有待进一歩的研究。上述研究增加了基因突变导致脑瘫的证据，同时还要考虑基因突变和环境之间的相互作用，这将是未来防治脑瘫的关键，具有重大的应用价值。

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