驚恐障礙的分子遺傳學(xué)研究進(jìn)展

1、驚恐障礙的分子遺傳學(xué)研究進(jìn)展    關(guān)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(guān)，本文對(duì)近有關(guān)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(guān)鍵詞 驚恐障礙；基因 驚恐障礙是一種反復(fù)發(fā)作的嚴(yán)重焦慮。目前解釋其病因機(jī)制的假說(shuō)很多，神經(jīng)生化方面的假說(shuō)包括經(jīng)典神經(jīng)遞質(zhì)類(lèi)GABA、5-HT、DA和Ach等功能異常假說(shuō)，以及神經(jīng)肽類(lèi)CCK與DA平衡失調(diào)假說(shuō)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?yàn)樵趯?duì)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(duì)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(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年在基因水平對(duì)驚恐障礙病因的探討進(jìn)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(gè)復(fù)合體，該復(fù)合體是由、亞基組成的一種四聚體，門(mén)控著氯通值。亞基上有安定結(jié)合點(diǎn)；亞基上有GABA結(jié)合點(diǎn)；亞基

3、本身不能和苯二氮卓類(lèi)或GABA結(jié)合，但它是寡聚受體與苯二氮卓類(lèi)高親和時(shí)所必需的；亞基上則沒(méi)有結(jié)合位點(diǎn)，其功能尚不清。、亞基的肽鏈都是4次跨越細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)2，3。 GABAA受體一氯通道一安定受體復(fù)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(mén)控著氯通道，GABAA受體激動(dòng)劑（如GABA）可激活GABAA受體，打開(kāi)氯通道，使細(xì)胞外CI-內(nèi)流、氯導(dǎo)增加，引起突觸后膜超極化，產(chǎn)生對(duì)神經(jīng)元的抑制效應(yīng)，因此呆產(chǎn)生抗焦慮作用；苯二氮類(lèi)抗焦慮藥（如安定等）作用于安定受體，可使GABAA受體上調(diào)，進(jìn)而使GABAA受體對(duì)GABA的親和性增加、與GABA的結(jié)合增多，從而使GABAA受體打開(kāi)氯通道的頻

4、率增加，增強(qiáng)GABA的突觸后抑制效應(yīng)，呈現(xiàn)抗焦慮效果；巴比妥類(lèi)藥直接作用于氯通道，使氯通道打開(kāi)的時(shí)間延長(zhǎng)，也具有抗焦慮作用?？傊?，GABAA受體激動(dòng)劑、安定受體激動(dòng)劑和巴比妥類(lèi)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(jié)合抑制劑，可使GABAA受體下調(diào)，使GABAA與配基的結(jié)合減少，可引起焦慮；-carbolin與安定受體結(jié)合，減弱GABA的作用，也可引起焦慮；印防已毒素可使氯通道關(guān)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(fù)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(fù)合體的亞基具有極大的多態(tài)性，人類(lèi)GAGAA受體復(fù)合體亞基共有13個(gè)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(shuō)認(rèn)為驚恐障礙的易感性及藥物治療的反應(yīng)性與GAGAA受體復(fù)合體亞基變異體的不同有關(guān)，而由于每個(gè)亞基變異體都是由一個(gè)唯一的基因編碼、由其相應(yīng)的mRNA所轉(zhuǎn)錄，所以該假說(shuō)進(jìn)一步認(rèn)為驚恐障礙的易感性及藥物治療的反應(yīng)性與GAGAA受體復(fù)合體基因多態(tài)性、mRNA水平有關(guān)。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(fù)合體1、2、2亞基mRNA的水平，進(jìn)而使特異性GABAA受體復(fù)合體的亞基表達(dá)改變，而這些基因表達(dá)的改變又不同于那些由非抗驚恐的抗焦慮藥（布斯哌隆）所產(chǎn)生的改變，這有力支持了上述假說(shuō)。Crowe（1997）5進(jìn)一步檢測(cè)了編碼GABAA受體復(fù)合體8個(gè)亞基變異體的基因（15、1、3、2），在104個(gè)嚴(yán)格定義的驚恐障礙患者、134個(gè)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(jìn)行連鎖研究，但結(jié)果示發(fā)現(xiàn)存在連鎖，不支持上述假說(shuō)，認(rèn)為驚恐障礙不是由所檢測(cè)的8個(gè)GABAA受體復(fù)合體亞基基因的任何一個(gè)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(lán)斑區(qū)，是預(yù)期危險(xiǎn)的覺(jué)醒中樞；DA系統(tǒng)可能與情感性行為和焦慮表現(xiàn)有關(guān)；5-HT系統(tǒng)尤其在背際核，對(duì)焦慮的適應(yīng)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(lèi)固醇含量上升，可反饋性地使T-HT更新率加速、5-HT機(jī)能活動(dòng)過(guò)盛，可能與焦慮的發(fā)生有關(guān)7；5-HT還可促進(jìn)ACTH的分泌，從而調(diào)節(jié)和影響焦慮情緒反應(yīng)1?？菇箲]藥苯二氮類(lèi)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(guān)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(guān)8?？?/p>

8、之，5-HT系統(tǒng)與焦慮癥的發(fā)生及治療關(guān)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(xùn)亞型，其中5-HT1D受體還可再細(xì)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(gè)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(jié)構(gòu)，但它們可能間接影響5-HT1D受體的表達(dá)水平，進(jìn)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(duì)照，對(duì)他們的5-HT1D與受體基因進(jìn)行測(cè)序分析，但結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組間上述兩個(gè)多態(tài)性均無(wú)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(shuō)。 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(píng)價(jià)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(dòng)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(mén)，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(zhǎng)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(wú)21bp的缺失，等位基因A1有21bp的缺失10。Cichon（1995）10研究148個(gè)德國(guó)正常人、256個(gè)精神分裂癥患者、99個(gè)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(wú)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(gè)驚恐障礙患者發(fā)現(xiàn)有這個(gè)罕見(jiàn)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(jī)會(huì)性的假

11、陽(yáng)性結(jié)果。 四、驚恐障礙與CHRNA4基因 中樞神經(jīng)遞質(zhì)NE對(duì)應(yīng)激所引起的下丘腦垂體腎上腺反應(yīng)起抑制作用，而乙酰膽堿（Ach）可促進(jìn)ACTH的分泌，進(jìn)而可調(diào)節(jié)和影響焦慮情緒反應(yīng)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(guān)1?？傊?，Ach能系統(tǒng)與焦慮癥的發(fā)生關(guān)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(gè)亞基是一個(gè)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(gè)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(duì)稱(chēng)的啞鈴狀，每個(gè)CHRN受體胞外側(cè)均有兩個(gè)Ach結(jié)合位點(diǎn)，位于兩個(gè)亞基的第192和193位的半膠氨酸殘基上，它們具有識(shí)別和結(jié)合Ach的能力；當(dāng)Ach離子（主要是Na+）通過(guò)離子通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，突觸后膜發(fā)生電位變化，產(chǎn)生生理效應(yīng)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(gè)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(guān)聯(lián)，約有1/3的VLEEG病例與基因座20q13.3連鎖1，所以有假說(shuō)認(rèn)為驚恐障礙的易感性也可能與CHRNA4受體基因有關(guān)，為了探討二者之間的關(guān)系，Steinlein（1997）11檢測(cè)了一組驚恐障礙病人和正常人3個(gè)不同的CHRA4基因多態(tài)性的等位基因頻率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無(wú)顯著差異，該研究不支持CHRNA4基因與驚恐障礙之間存在關(guān)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(xì)胞體內(nèi)合成，其前體是由130個(gè)氨基酸組成，經(jīng)過(guò)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(gè)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(gè)驚恐障礙家系的先證者CCKB基因的突變，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)多態(tài)性：在10個(gè)病人外顯子4與5之間的內(nèi)含子上發(fā)現(xiàn)有一個(gè)多態(tài)性2491CA，在1個(gè)先證者外顯子2的胞外環(huán)上發(fā)現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)義突變（1550GA，Val125Ile）；在另外34個(gè)不相關(guān)的驚恐障礙病人和112個(gè)正常對(duì)照中檢測(cè)這個(gè)錯(cuò)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(gè)突變。但這些突變?cè)诨颊吲c正常人之間的差異均未達(dá)顯著性，所以認(rèn)為這些突變?cè)隗@恐障礙中沒(méi)有病理生理意義。 六、結(jié)語(yǔ)  對(duì)驚恐障礙的分子遺傳學(xué)研究已進(jìn)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(guān)系。這些研究中除了發(fā)現(xiàn)D4受體基因一個(gè)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(jié)果。但這并不能使我們對(duì)尋找驚恐障礙的易感基因失去信心，因?yàn)橐郧暗难芯可写嬖诓蛔阒帲簩?duì)候選基因的亞型及多態(tài)性的的類(lèi)型調(diào)查不全：如對(duì)GABAA受體復(fù)合休13種亞基基因只調(diào)查了8個(gè)，尚有5個(gè)未調(diào)查；對(duì)5-HT受體基因14種亞型只調(diào)查了1個(gè)，尚有13個(gè)未調(diào)查；對(duì)D4受