驚恐障礙的分子遺傳學研究進展

1、驚恐障礙的分子遺傳學研究進展    關鍵詞： 驚恐障礙 基因  提要 驚恐障礙病因可能與經(jīng)典神經(jīng)遞質(zhì)GABA、5-HT、DA、Ach及神經(jīng)肽CCK等功能異常有關，本文對近有關驚恐障礙患者的GABA、5-HT、DA、Ach及CCK受體基因的研究作一綜述。 關鍵詞 驚恐障礙；基因 驚恐障礙是一種反復發(fā)作的嚴重焦慮。目前解釋其病因機制的假說很多，神經(jīng)生化方面的假說包括經(jīng)典神經(jīng)遞質(zhì)類GABA、5-HT、DA和Ach等功能異常假說，以及神經(jīng)肽類CCK與DA平衡失調(diào)假說等。遺傳因素在驚恐障礙的發(fā)生中也可能起一定的作用

2、，因為在對人灶族系的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，焦慮癥患者的近親中，本病發(fā)生率為15%，是一般居民的3倍1；對雙生子的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，單卵雙生子的同病率為50%，焦慮素質(zhì)為65%，而雙卵雙生子同病率僅4%，焦慮素質(zhì)僅13%1；這些研究表明驚恐障礙具有明顯的遺傳傾向，其病因至少部分是出在基因上。 隨著分子遺傳學技術的發(fā)展，近年在基因水平對驚恐障礙病因的探討進行了不少研究。 一、驚恐障礙與GABAA受體基因 -氨基丁酸（GABA）受體分為GABAA和GABAB兩種亞型。GABAA亞型受體與氯通值、安定受體組成一個復合體，該復合體是由、亞基組成的一種四聚體，門控著氯通值。亞基上有安定結合點；亞基上有GABA結合點；亞基

3、本身不能和苯二氮卓類或GABA結合，但它是寡聚受體與苯二氮卓類高親和時所必需的；亞基上則沒有結合位點，其功能尚不清。、亞基的肽鏈都是4次跨越細胞膜的結構2，3。 GABAA受體一氯通道一安定受體復合體在抗焦慮中起著重要的作用；GABAA受體與氯通道偶聯(lián)，門控著氯通道，GABAA受體激動劑（如GABA）可激活GABAA受體，打開氯通道，使細胞外CI-內(nèi)流、氯導增加，引起突觸后膜超極化，產(chǎn)生對神經(jīng)元的抑制效應，因此呆產(chǎn)生抗焦慮作用；苯二氮類抗焦慮藥（如安定等）作用于安定受體，可使GABAA受體上調(diào)，進而使GABAA受體對GABA的親和性增加、與GABA的結合增多，從而使GABAA受體打開氯通道的頻

4、率增加，增強GABA的突觸后抑制效應，呈現(xiàn)抗焦慮效果；巴比妥類藥直接作用于氯通道，使氯通道打開的時間延長，也具有抗焦慮作用?？傊珿ABAA受體激動劑、安定受體激動劑和巴比妥類藥物，由于它們分別作用于GABAA受體、安定受體和氯通道，均具有抗焦慮作用。反之，致焦肽（diazepam binding inhibitor，DBI）是一種內(nèi)源性的安定結合抑制劑，可使GABAA受體下調(diào)，使GABAA與配基的結合減少，可引起焦慮；-carbolin與安定受體結合，減弱GABA的作用，也可引起焦慮；印防已毒素可使氯通道關閉，拮抗GABA的作用，可引起驚厥。所以，GABAA受體氯通道安定

5、受體復合體在焦慮的發(fā)生和治療中均起著十分重要的作用2。 GABAA受體氯通道安定受體復合體的亞基具有極大的多態(tài)性，人類GAGAA受體復合體亞基共有13個變異體，其中亞基有7種變異體（17），亞基有3種變異體（13），亞基有2種變異體（ 12），而亞基目前尚未發(fā)現(xiàn)有變異體3。有假說認為驚恐障礙的易感性及藥物治療的反應性與GAGAA受體復合體亞基變異體的不同有關，而由于每個亞基變異體都是由一個唯一的基因編碼、由其相應的mRNA所轉(zhuǎn)錄，所以該假說進一步認為驚恐障礙的易感性及藥物治療的反應性與GAGAA受體復合體基因多態(tài)性、mRNA水平有關。Tanay（1996）4研究發(fā)現(xiàn)，分別給鼠慢性投以

6、抗驚恐藥丙米嗪、苯乙肼、甲唑安定可改變腦干GABAA受體復合體1、2、2亞基mRNA的水平，進而使特異性GABAA受體復合體的亞基表達改變，而這些基因表達的改變又不同于那些由非抗驚恐的抗焦慮藥（布斯哌?。┧a(chǎn)生的改變，這有力支持了上述假說。Crowe（1997）5進一步檢測了編碼GABAA受體復合體8個亞基變異體的基因（15、1、3、2），在104個嚴格定義的驚恐障礙患者、134個廣義的驚恐障礙或亞綜合征驚恐障礙患者上述基因之間進行連鎖研究，但結果示發(fā)現(xiàn)存在連鎖，不支持上述假說，認為驚恐障礙不是由所檢測的8個GABAA受體復合體亞基基因的任何一個基因的突變引起。 二、驚恐障礙與5-HT1D受體

7、基因 藥物的抗焦慮的作用還涉及其他遞質(zhì)系統(tǒng)，如NE系統(tǒng)尤其中樞藍斑區(qū)，是預期危險的覺醒中樞；DA系統(tǒng)可能與情感性行為和焦慮表現(xiàn)有關；5-HT系統(tǒng)尤其在背際核，對焦慮的適應性行為起抑制作用。上述遞質(zhì)系統(tǒng)互相聯(lián)系共同作用于腦的不同水平發(fā)揮作用6。 血漿皮漿類固醇含量上升，可反饋性地使T-HT更新率加速、5-HT機能活動過盛，可能與焦慮的發(fā)生有關7；5-HT還可促進ACTH的分泌，從而調(diào)節(jié)和影響焦慮情緒反應1?？菇箲]藥苯二氮類可降低5-HT活性、抑制腦內(nèi)5-HT的更新率、減慢5-HT的耗存速度，這可能與其抗焦慮作用有關1-7；抗焦慮藥布斯哌隆能降低5-HT能神經(jīng)元的活力，其抗焦慮作用也與此有關8?？?/p>

8、之，5-HT系統(tǒng)與焦慮癥的發(fā)生及治療關系密切，5-HT受體基因也因此成為驚恐障礙的候選基因之一。 5-HT受本分14訓亞型，其中5-HT1D受體還可再細分成5-HT1D受體的基因第1080位堿基可出現(xiàn)C與T轉(zhuǎn)換，形成以080多態(tài)性9；編碼5HT1D受體的基因第276位堿基可出現(xiàn)A與C轉(zhuǎn)換，形成A276G多態(tài)性9；這2個多態(tài)性均為靜態(tài)多態(tài)性，不直接改變所編碼的氨基酸結構，但它們可能間接影響5-HT1D受體的表達水平，進而影響驚恐障礙的易感性。所以，Ohara(1996)9研究了一組驚恐障礙患者和正常對照，對他們的5-HT1D與受體基因進行測序分析，但結果發(fā)現(xiàn)兩組間上述兩個多態(tài)性均無明顯的差異，不

9、支持5-HT1D受體基因影響驚恐障礙易感性之說。 三、驚恐障礙與D4受體基因 多巴胺D4受體主要分布于額葉皮質(zhì)區(qū)，由于編碼D4受體的基因極具有多態(tài)性，這些多態(tài)性可能影響D4受體的功能，使該基因也成為評價驚恐障礙的候選基因之一。目前共發(fā)現(xiàn)D4受體基因有十種多態(tài)性，包括3種靜態(tài)多態(tài)性和7種動態(tài)多態(tài)性。D4受體基因起始密碼子上游第11密碼子上第一31位堿基C可轉(zhuǎn)換為T，從而形成多態(tài)性C-31T，等位基因A1（即第一31位堿基為C）頻率為0.93，A2頻率為0.0710；D4受體基因起始密碼子下游第11密碼子中第31位堿基G可轉(zhuǎn)換為C，使所編碼的D4受體上第11位氨基酸Gly置換為氨基酸Arg，從而形

10、成多態(tài)性Gly11Arg，等位基因A1（即第31為堿基G）頻率為0.99，A2頻率為0.1110；D4受體基因第36至42密碼子上一段21bp長的堿基序列可出現(xiàn)缺失，所形成多態(tài)性的等位基因A1無21bp的缺失，等位基因A1有21bp的缺失10。Cichon（1995）10研究148個德國正常人、256個精神分裂癥患者、99個情感障礙患者和一組驚恐障礙患者，發(fā)現(xiàn)所有患者的多態(tài)性C-31T、Gly11Arg與正常人均無明顯差別，在精神分裂癥患者、情感障礙患者和正常人均未發(fā)現(xiàn)21bp的缺失，但在1個驚恐障礙患者發(fā)現(xiàn)有這個罕見的缺換變異，這可能意味著該缺失變異參與了驚恐障礙的發(fā)生，但也可能是機會性的假

11、陽性結果。 四、驚恐障礙與CHRNA4基因 中樞神經(jīng)遞質(zhì)NE對應激所引起的下丘腦垂體腎上腺反應起抑制作用，而乙酰膽堿（Ach）可促進ACTH的分泌，進而可調(diào)節(jié)和影響焦慮情緒反應1；最近又有研究發(fā)現(xiàn)，焦慮癥患者膽堿膽堿酯酶活性明顯偏低，這提示焦慮與膽堿酯酶活性偏低有關1。總之，Ach能系統(tǒng)與焦慮癥的發(fā)生關系密切。 Ach受體分N與M兩種亞型，N型Ach受體（nicotinic acetylcholine receptor,CHRN）在中樞神經(jīng)系統(tǒng)分布十分廣泛，在大腦皮質(zhì)層、邊緣系統(tǒng)的海馬、杏仁核、紋狀體都有分布。CHRN受體由四種亞基因組成，亞基分別命名為、，每個亞基是一個分

12、子量約55kD的跨膜糖蛋白，它們按2比例組成CHRN受體，總分子量約275kD；5個亞基呈五邊形排列，共同圍成CHRN受體的離子通道壁，總體呈不對稱的啞鈴狀，每個CHRN受體胞外側(cè)均有兩個Ach結合位點，位于兩個亞基的第192和193位的半膠氨酸殘基上，它們具有識別和結合Ach的能力；當Ach離子（主要是Na+）通過離子通道進入細胞內(nèi)，突觸后膜發(fā)生電位變化，產(chǎn)生生理效應3。 組成CHRN受體的亞基具有多種變異體3，其中亞基具有6種變異體（27），亞基具有3種變異體（24），這些變異體可改變CHRN受體的功能，每個變異體由各自唯一的編碼，其中編碼4亞基的基因（CHRNA4基因）定位于20q13.

13、3基因座11。已有研究發(fā)現(xiàn)焦慮障礙與EEG低電壓（LVEEG）相關聯(lián)，約有1/3的VLEEG病例與基因座20q13.3連鎖1，所以有假說認為驚恐障礙的易感性也可能與CHRNA4受體基因有關，為了探討二者之間的關系，Steinlein（1997）11檢測了一組驚恐障礙病人和正常人3個不同的CHRA4基因多態(tài)性的等位基因頻率，結果發(fā)現(xiàn)無顯著差異，該研究不支持CHRNA4基因與驚恐障礙之間存在關聯(lián)。 五、驚恐障礙與CCKB基因 膽囊收縮素（cholecystokinin，CCK）是一種神經(jīng)肽，它主要是在細胞體內(nèi)合成，其前體是由130個氨基酸組成，經(jīng)過翻譯后加工可產(chǎn)生CCK39、CCK33、CCK8和

14、CCK4等活性肽片段12。CCK4低劑量可誘發(fā)驚恐障礙病人的驚恐發(fā)作13，所以CCK有可能參與驚恐障礙的發(fā)生。 CCK受體分兩個亞型，即CCKA和CCKB受體，CCKA受體分布于外周，而CCKB受體分布于大腦皮質(zhì)、紋狀體等12，所以編碼CCKB受體的基因是驚恐障礙的候選基因。Kato（1996）13用SSCP方法篩查了22個驚恐障礙家系的先證者CCKB基因的突變，發(fā)現(xiàn)兩個多態(tài)性：在10個病人外顯子4與5之間的內(nèi)含子上發(fā)現(xiàn)有一個多態(tài)性2491CA，在1個先證者外顯子2的胞外環(huán)上發(fā)現(xiàn)一個錯義突變（1550GA，Val125Ile）；在另外34個不相關的驚恐障礙病人和112個正常對照中檢測這個錯義突

15、變，發(fā)現(xiàn)8.8%(3/34)的病人和4.4%（5/112）的正常人有這個突變。但這些突變在患者與正常人之間的差異均未達顯著性，所以認為這些突變在驚恐障礙中沒有病理生理意義。 六、結語  對驚恐障礙的分子遺傳學研究已進行了不少，目前主要集中在探討驚恐障礙與GABAA、5-HT1D、D4、CHRNA4受體基因及CCKB基因的關系。這些研究中除了發(fā)現(xiàn)D4受體基因一個21bp缺失變異可能參與了驚恐障礙的發(fā)生之外，共余研究均為陰性結果。但這并不能使我們對尋找驚恐障礙的易感基因失去信心，因為以前的研究尚存在不足之處：對候選基因的亞型及多態(tài)性的的類型調(diào)查不全：如對GABAA受體復合休13種亞基基因只調(diào)查了8個，尚有5個未調(diào)查；對5-HT受體基因14種亞型只調(diào)查了1個，尚有13個未調(diào)查；對D4受