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编号:10280473
Rett综合征及其分子遗传学研究进展
http://www.100md.com 《中华儿科杂志》 1998年第1期
     作者:唐炬 戚豫 吴希如

    单位:100034 北京医科大学第一医院儿科

    关键词:

    综述

    Rett综合征(Rett syndrome)是一种严重影响儿童精神运动发育的神经系统疾病,于1966年由Andreas Rett首先报道[1],北京医科大学第一医院儿科于1987年在国内首先报道[2,3]。30年来,已有数千例报道,女性占绝大多数,仅报道过8例男性患者。迄今为止,尚无生物学指标作确诊依据,诊断依靠临床表现。主要表现为:6~18个月起病,严重的精神运动发育迟缓、手的失用、刻板动作、孤独症行为及共济失调等。1988年制定的Rett综合征国际诊断标准为公认标准,有9条必须标准,8条支持标准和7条排除标准,分为4期[4]。除典型病例(占75%)外,亦有轻型(21%)及重型(4%)病例。1994年Hagberg提出了Rett综合征的纳入标准,为非典型
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    病例的诊断提供了依据。

    一、Rett综合征国际诊断标准及分期

    必须标准:(1)出生前及围产期正常;(2)生后6个月(可以到18个月)精神运动发育正常;(3)出生时头围正常;(4)生后5个月~4岁,头部生长减慢;(5)6个月~30个月丧失已获得的有目的的手的技能,社会交往能力下降;(6)语言的表达和理解能力严重受损,出现严重的精神运动发育迟滞;(7)在有目的的手的运动消失后出现手的刻板动作,如书写样动作、绞手、拍打、咬手、洗手、搓手等;(8)1~4岁出现共济失调、步态及躯体的失用;(9)直到2~5岁,才能作出尝试性的诊断。

    支持标准:(1)呼吸异常;(2)脑电图异常;(3)惊厥;(4)痉挛;(5)周围血管运动异常;(6)脊柱侧弯;(7)生长迟缓;(8)萎缩性小足。

    排除标准:(1)宫内发育迟缓;(2)内脏器官增大或其他蓄积性疾病体征;(3)视网膜病变或视神经萎缩;(4)出生时的小头;(5)围产期获得性脑损伤证据;(6)存在着肯定的代谢性疾病或其他的进行性神经病变;(7)因严重的感染或头部外伤而获得的神经病变。
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    临床分期:Ⅰ期:起病于生后6~18个月,持续数月,发育停滞;头部生长迟缓;对玩耍及周围的环境无兴趣;肌张力低下。Ⅱ期:起始于1~3岁,持续数周~数月,发育迅速倒退伴激惹现象;手的失用;手的刻板动作;惊厥;孤独症表现;失去语言的表达能力。Ⅲ期:起始于2~10岁,持续数月至数年,严重的智力倒退或明显的智力低下;惊厥;典型的手的刻板动作;明显的共济失调、躯体失用;反射增强和进行性强直;清醒时的呼吸暂停;体重下降;早期的脊柱侧弯;咬牙。Ⅳ期:起始于10岁以上,持续数年,上下神经原受累的体征;进行性脊柱侧弯、肌肉废用、强直;运动功能下降,需靠轮椅移动;生长迟缓;能长时间与人对视,表现为深深地凝视;不能理解和运用语言;双足萎缩;惊厥频率下降。

    二、Rett综合征神经系统病理和生物化学的研究进展

    该病发病率为1/10 000~15 000女孩,虽多数为散发病例,但部分病例(约5%)有家族史(均为母系家族史),且同卵双胎发病具有高度一致性,因此被认为是遗传性疾病。目前该病的遗传方式及病因尚不清,但近年来在神经病理、神经生化及遗传学方面也都有新的进展。
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    神经病理及神经放射学研究认为:(1)患者存在包括大脑和小脑在内的普遍脑萎缩及普遍的大脑皮层锥形细胞树突数目减少,树突、突触形成不良[5]。(2)全脑神经元细胞的体积减小[6],无活动性神经变性的证据,无明显神经元数目减少。(3)前脑胆碱能神经元数目减少,此区域是大脑皮层胆碱能神经元的主要区域[7]。(4)基底节神经元细胞内黑色素减少,此区域神经元数目是否减少报道不一,但有细胞死亡的证据,未见到神经变性的表现。(5)单光子衍射CT(SPECT)示2~3岁Rett综合征患儿的脑血流灌注类型相当于2~3个月的正常婴儿,病理结果示脑异常的程度与死亡时症状的严重性密切相关[8]

    生化研究证实:(1)Rett综合征患儿在新皮层、海马、丘脑和基底节,胆碱乙酰基转移酶 (ChAT)的活性显著降低,与神经病理发现的在前脑的胆碱能神经元减少一致。另外,研究发现,脑脊液神经生长因子的水平下降[9]。神经生长因子是前脑胆碱能神经元发育所必须的。这些资料表明,胆碱能神经元功能缺陷可能为初始因素,可能引起一些其他的缺陷如锥体外系功能障碍。另外,前脑胆碱能神经元有显著的性别差异的易损性,与这些神经元上的雌激素受体的不同分布有关[7],如果胆碱能神经元功能缺陷确为Rett综合征发病的初始因素,此点可对患者的性别比例差异做出解释。(2)在尸解组织和脑脊液中生物胺水平变化报道不一。(3)在丘脑
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    中,β-内啡肽水平升高,脑脊液中谷氨酸水平升高[10]。总之,临床、生化和神经病理资料表明,Rett综合征是一种神经发育性疾病,可能为婴儿早期细胞程序化死亡(Apoptosis)的异常或一些神经营养因子的缺乏[11],在生后最初几年影响最严重,因为此时正是树突增殖高峰和

    突触形成时期。

    三、Rett综合征遗传学的研究进展

    Rett综合征确切的遗传方式尚不清楚。因Rett综合征主要累及女性,过去较为普遍的观点为X连锁显性遗传,男性胚胎致死,并引入X染色体非随机失活的假设。但近来的研究不支持Rett综合征致病基因位于X染色体,双胎X染色体失活类型及单亲双体的研究提供了进一步的证据[12]。Migeon研究了三对单卵双胎患Rett综合征的女孩,两对有Rett综合征一致性,一对无Rett综合征一致性。结果显示,X染色体非随机失活发生于单卵双胎儿,但并不与Rett综合征类型相关。另外,患Rett综合征的单卵双胎绝大多数(11/12)的一致性表型,从未在其他已知为X连锁突变疾病的女性双胎中观察到,此亦为Rett综合征是否为X连锁的一个争论点。X染色体非随机失活在非X连锁疾病中也有报道。尽管如此,仍不能完全否认X染色体在Rett综合征中的作用。Bühler等[13]提出假设,认为Rett综合征是一个常染色体上的位
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    点与一个X染色体上的位点共同作用的结果。Anvret等[14]在上述假设的基础上,选择了染色体11p14-pter区域进行研究,因为此区域包括了神经元生长发育的重要基因。包括酪氨酸羟化酶、脑衍生神经营养因子、多巴胺D4受体和类胰岛素生长因子2。在其所研究的家系中,对这个区域的基因进行探测未发现有序列异常。但作者认为Rett综合征因两个位点共同作用致病的可能性大。这两个位点可能一个位于常染色体上,一个位于X染色体上,也可能在两个位点均位于常染色体上。

    有关婴儿早期脑细胞程序化死亡的异常是否可以解释Rett综合征患者的神经病理变化的问题也作了进一步研究。bcl-2在细胞凋亡中起重要作用,故对其位于22号染色体上的基因进行了分析,6个患者的bcl-2基因的检测未发现有序列异常。

    Naidu等[15]认为Rett综合征母系遗传的特点提示应对其细胞质中唯一的遗传物质线粒体DNA进行分析,特别是在Rett综合征患者发现了肌活检肌纤维线粒体结构和多个呼吸链酶功能的异常[16]。但近来两项应用脑磁共振分光成像的研究,并未发现线粒体异常。也有报道,在黑质区,一些神经元的线粒体内基质被圆形包涵体所填充,在皮质和小脑神经元的线粒体基质内有电子致密颗粒状包涵体。与其他线粒体病一样,Rett综合征患者也有乳酸酸中毒和脑脊液乳酸、丙酮酸水平升高,与氧化还原状态的改变相一致[17], 但有作者认为这是由于呼吸异常造成的。Naidu等[15]应用SSCP及DAN测序的方法对22个tRNA基因进行了分析,未发现异常,也未发现线粒体DNA有明显的重排。Hass等[18]对导致其他线粒体病的几个线粒体DNA突变热点(线粒体DNA第3243、8344、8993位点)及4 977 bp的“共同缺失”进行了检测,也未见异常。Lewis等[19]对Rett综合征患儿线粒体DNA上编码22个tRNA的基因进行检测,发现1例患儿编码tRNASer~tRNAAsp及tRNAThr~tRNAPro的区域线粒体DNA异常,2例患儿编码tRNAGly区域的线粒体DNA异常。此后,他又对2例Rett综合征患儿血标本及3例患儿死后的脑组织标本进行研究,发现其中1例患儿存在tRNAArg10463位点T→C的点突变,此位点位于高度保守区且正常对照中未发现此突变。除线粒体DNA外,核DNA亦可引起线粒体异常,染色体Xp21-22包含编码线粒体丙酮酸脱氢酶E1-α亚单位基因,所以从线粒体异常的角度也应列为候选基因,但目前对此区域的研究尚未发现异常;皮肤成纤维细胞的丙酮酸脱氢酶定量测定,水平亦正常。所以对于线粒体DNA和与线粒体结构和功能异常相关的核DNA的分析还有待进一步研究。
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    参考文献

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    8Bauman ML, Kemper TL, Arin DM, Pervasive neuroanatomic abnomalities of the brain

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    13Bühler EM, Malik NJ, Alkan M. Another model for the inheritance of Rett syndrome.

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    16Doti MT, Manneschi L, Malandrini A, et al. Mitochondrial dysfunction in Rett syndrome:

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    17Matsuishi T, Urabe F, Percy AK, et al. Abnormal carbohydrate metabolism in

    cerebrospinal fluid in Rett syndrome. J Child Neurol, 1994,9:26-30.

    18Hass RH, Nasirian F, Hua X, et al. Oxidative metabolism in Rett syndrome: 2.

    biochemical and molecular studies. Neuropediatrics, 1995,26:95-99.

    19Lewis DW, Erichson CE, Castora FJ. Mutation analysis of mitochondrial transfer

    RNA genes in Rett syndrome. Pediatr Neurol, 1995,11:143-144.

    (收稿:1997-05-06 修回:1997-09-29), http://www.100md.com