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先天性肾上腺皮增生症进展(综述)
临床儿科杂志1998年第16卷第1期
上海市儿科医学研究所 上海第二医科大学附属新华医院(200092)
沈永年 潘星时综述
先天性肾上腺皮质增生症(CAH)是常见遗传代谢病之一,常染色体隐性遗传,其发生率约1/1000-12000。CAH常见原因为21羟化酶缺乏。近年来,随着分子生物学、激素生理和细胞生物学深入研究,对本症分子病因和治疗有新的见解,本文综述近年来某些进展。
一、类固醇激素合成和酶组织特异性
类固醇激素合成过程中,主要有5种细胞色素P450(Cytocrome p450)酶和2种羟化类固醇脱氢酶(hydroxysteroid dehydrogenaseHSD)参于。类固醇合成酶中碳链酶(P450SCC)、11羟化酶(P450C11)、醛固酮合成酶(P450Aldo)等位于线粒体内。目前已知P450C11有两种功异构酶,其中有11β羟化酶,将脱氧皮质酮和脱氧皮质醇羟化成皮质酮和皮质醇,P450Aldo是将羟化皮质本酮转变成醛固酮,其余酶均在微粒体内,其作用部位及产物见表1。
| 酶 |
反应 |
基质 |
产物 |
| 线粒体 |
|
|
|
| P450SCC |
C20、22裂解 |
胆固醇 |
孕烯醇酮 |
| P45011β |
11β羟化 |
脱氧皮质酮 |
皮质酮 |
|
|
11脱氧皮质醇 |
皮质酮 |
|
18羟化 |
皮质酮 |
18羟皮质酮 |
| P450aldo |
18氧化 |
18羟皮质酮 |
醛固酮 |
| 微粒体 |
|
|
|
| P450C17 |
17α羟化 |
孕烯醇酮 |
17羟孕烯醇酮 |
|
|
孕酮 |
17羟孕酮 |
|
C17-20裂解 |
17羟孕烯醇酮 |
脱氢表雄酮 |
|
|
17羟孕酮 |
雄烯二酮 |
| P450C21 |
21羟化 |
孕酮 |
脱氧皮质酮 |
|
|
17羟孕酮 |
11脱氧皮质醇 |
| P450arom |
A环芳香化 |
雄烯二酮 |
P450Aldo雌酮 |
|
|
睾酮 |
雌二醇 |
| 3βHSD |
3β羟化 |
孕烯醇酮 |
孕酮 |
|
脱氢 |
17羟孕烯醇酮 |
17羟孕酮 |
| 17βHSD |
17β羟化 |
脱氢表雄酮 |
雄烯二酮 |
|
脱氢 |
雄烯二酮 |
睾酮 |
|
|
雌酮 |
雌二醇 |
哺乳动物体内,分泌类固醇激素主要有4种组织,即肾上腺皮质、卵巢、睾丸和胎盘。肾上腺皮质球状带主要含P450SCC、3βHSD、P450C21和P450Aldo,束状带和网状带除无P450Aldo、芳香酶(P450Arom)外,其余均有。肾上腺皮质除产生皮质醇外,尚能分泌雄激素,包括脱氢表雄酮(DHEA)及硫酸盐(DHEAS)和雄稀二酮,在体内代谢成睾酮和雌酮;(2)卵巢滤泡内粒细胞含P450SCC、3βHSD和P450arom,内膜细胞中含有P450SCC、3βHSD和P450C17,二种细胞均能产生孕酮;内膜细胞可将孕酮转化成睾酮,但因缺乏P450arom,故不能芳香化转变成雌激素。二类细胞在垂体促卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)的调控下,产生月经周期所需要的类固醇激素,即所谓二细胞、二促性腺激素模式(Two cell-two gonadotropin model)。排卵后,粒细胞和滤泡内膜细胞被黄体化(Luteinization)成黄体(Corpous Luteum),令人惊奇转变成黄体细胞后,P450C17消失,(3)睾丸间质细胞Leydig cell,除缺乏P450C17、P450C21酶外,其它类固醇2合成酶均有,所以不能产生皮质醇外,孕酮、睾酮和雌激素均能产生;(4)胎盘,为临时的特异性组织,主要含有P450SCC、3βHSD和P450arom,可能尚含有P450C17和17βHSD,主要产生孕酮,维持怀孕,分泌雌激素是促进胎儿成熟。类固醇激素合成酶能催化2种以上反应,并且接受2种以上基质。其合成酶之组织特异性分布,见表2。
表2 类固醇合成酶组织特异性分布
| 酶 |
肾上腺皮质 |
卵巢 |
睾 丸 |
胎盘 |
| 球状带 |
束状带 |
网状带 |
内膜细胞 |
颗粒细胞 |
| P450SCC |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
| 3βHSD |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
| P450C17 |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
| P450C21 |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
| P45011β |
- |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
| P450aldo |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 17βHSD |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
| P450arom |
- |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
| 产生激素 |
盐激素 |
糖雄激素 |
糖雌激素 |
孕雄激素 |
孕雌激素 |
雄雌激素 |
孕雌激素 |
二、21羟化酶基因结构及其突变分类
21羟化酶(CYP21)基因位于第6号染色体短臂HLA基因区域,与补体C4及未知功能X基因相邻。
CY21基因由A、B二个基因组成,各含10个外显子和9个内含子,二基因顺序间有96-98%的同源性,B基因属功能基因,A基因为假基因。二者区别,A基因外显子3(Exon3)缺失8bp,Exon7多一个碱基,Exon8有C-7转换。AB基因转换频率较高,部分性或全部B基因的转换几乎出现所有21羟化酶缺乏患者中。
CY21基因突变类型,根据Morel等对811条CAH染色体,以印迹杂交法分析,大致可分4类:⑴点突变占(67.3%),其中11%同时伴C4和A基因缺失或重复;⑵大片段缺失(19.2%);⑶基因转化占7.8%;⑷其它占5.7%。有些表现为染色体上产生不等交换;偶然发生姐妹染色体单体交换。strachan认为多数患者CY21基因是A和B融合基因,少数残余B基因中,携带着病理性点突变。近年钟氏通过对B基因5'侧翼区进行特异性扩散对10例正常人和26例CAH患者检测,发现B基因5'侧翼体突变频率约8%,在失盐型中常可见到内含子2剪接位点与172ILe→Aan突变,单纯男性化型,多见281Val→leu突变,第6外显子中3个密码子236、237、239和Arg356误义突变,可导致酶活性丧失。
三、21羟化酶缺陷基因检测
B基因突变是CAH病因主要类型,可采用多种方法检测,见表3。
表3 21羟化酶缺陷基因突变检测
| 突变种类 |
检测方法 |
参考 |
| 遗传突变 |
遗传联锁分析,描制CYP21基因有关家庭成员遗传标记图,分析参与疾病相关单元型 |
Strachan 等(1987) |
| 基因缺失 |
1.短程限制性内切酶酶切图谱,比较特异性B基因片段密度和A基因特异片段长度2.长程限制性内切酶酶切图谱,通过特异性限制内切酶RFLP方法,确定大片段缺失。 |
White等1988)
Collier
(1989) |
| 大规模基因转变 |
1..短程限制性内切酶酶切图,特异性A、B基因片段与特异性C4B和C4A片段2.长程限制性内切酶酶切图谱。 |
|
| 未知点突变 |
通过DNA克隆或PCR扩增后突变基因DNA序列分析 |
Rodrigues等(1987) |
| 候补点突变 |
1.DNA印迹试验与CYP21B特异片段用等位基因特异的寡核苷酸(ASD)杂交2.经PCR扩增B基因片段与ASO杂交
3.等位一特异PCR分析,应用PCR扩增CYP21B基因片段 |
Higashi(1991)
Collier
(1992) |
四、CAH治疗
⑴替代肾上腺皮质激素分泌不足,抑制ACTH过量释放;⑵补充足量的盐皮质素,维持血浆肾素活性在正常范围内;⑶血清17羟孕酮水平保持少于6nmol/L(200ng/dl);⑷血睾酮水平维持正常水平;⑸纠正外生殖器的假两性畸形;⑹指导患儿父母严格执行治疗的实施,鼓励患儿合作;⑺治疗监测每3个月1次,包括血浆肾素活性、血17羟孕酮、睾酮、血压、生长速率和性发育情况,骨龄每年测定1次。
有关产前治疗目前尚有争论,治疗主要针对女性,因CAH女性有生育能力只有40%,其原因包括排卵障碍、生殖器异常(狭窄)、缺乏性欲和促性腺激素分泌障碍。治疗用皮质醇无效,主要用地塞米松,该药可通过胎盘,剂量20μg/kg·d,但正常肾上腺发育在妊娠6-8周,如此早期获得绒毛进行DNA分析和治疗效果均有一定困难。
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99-12-08 刘小琴 校对
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