经前期综合征的亚型研究进展_王枭宇_高杰

经验交流117早发型子痫前期及晚发型子痫前期关键基因鉴定及功能聚类陈亭亭，刘红丽，刘顺华，王永春# （潍坊市中医院东院区产科，山东潍坊 261000）摘要：目的 鉴定子痫前期发病相关重要基因，预测差异基因可能参与调控的关键生物学进程，为未来子痫前期机制研究提供理论基础。

方法 对GSE74341芯片数据进行差异分析，鉴定早发型子痫前期和晚发型子痫前期中差异表达的基因，并对差异基因进行GO 功能聚类分析和KEGG 信号通路分析，预测差异基因可能参与调控的关键生物学进程。

结果 通过分析芯片数据鉴定1227个在早发型子痫前期中差异表达的基因，331个在晚发型子痫前期中差异表达的基因以及有739个在早发型子痫前期和晚发型子痫前期之间差异表达的基因。

通过对差异基因进行GO 功能聚类分析和KEGG 信号通路分析，预测差异基因可能参与调控的关键生物学进程。

结论 通过生物信息学分析出与子痫前期可能相关的重要基因，可以进一步对这些基因在子痫前期的功能进行验证。

关键词：早发型子痫前期，晚发型子痫前期，生物信息学分析子痫前期（PE ）是孕产妇及围产期发病及致死的主要病症之一。

据统计，全球大约每年有50000~60000起子痫前期相关的死亡案例[1]。

在子痫前期病例中，胎儿和母亲都面临较差的预后及未来长期高危的心血管疾病和代谢疾病[2~3]。

目前研究将子痫前期主要分为早发型子痫前期（EOPE ）和晚发型子痫前期（LOPE ）。

早发型子痫前期指发病在怀孕34周前的子痫前期，而发病在妊娠34周后的则称为晚发型子痫前期。

早发型子痫前期属于子痫前期中最严重的病症，发病率虽低于晚发型子痫前期，但一般与新生儿的发病率与死亡率相关。

而晚发型子痫前期则更多得表现为母亲代谢综合征、慢性高血压等心血管疾病和代谢疾病的发病相关[4~5]。

两者在病症上有所重叠，但在母婴围产期结局、预后及后续并发症上有所区别，此外，两者的发病原因上也有所区别，一般被认为是两种不同病症。

综 述生命科学仪器 2023年第21卷/第4期18*通讯作者:王丰,E -m a i l :w f e n g @b i t .e d u .c n 国家自然科学基金项目(32071269和32101021)A D 血液早期诊断标志物的研究进展陈 静 王燕峰 王 丰*(北京理工大学生命学院,分子医学与生物诊疗工业和信息化部重点实验室,北京100081)摘要 阿尔兹海默症(A D )是一种具有漫长病理进程的神经退行性疾病,其发展过程从无症状状态到轻度认知障碍(M C I ),最终进展至痴呆可能持续数十年㊂当前,A D 面临的主要挑战是实现早期诊断㊂目前,用于A D 诊断的传统方法主要包括神经心理学量表测试㊁成像技术(如M R I 和P E T )以及脑脊液(C S F )标志物检测㊂然而,量表和成像技术只能用于确诊A D 晚期患者,而C S F 标志物检测虽然可用于早期A D 诊断,但其采集需要进行有创性的腰椎穿刺,因此早期患者的接受程度较低㊂因此,迫切需要发展非侵入性且便捷的早期A D 检测方法,以实现对A D 患者的提前预防和治疗㊂血液标志物检测具备满足早期A D 诊断需求的潜力,近年来关于A D 早期诊断生物标志物的研究取得了巨大的进展㊂在本综述中,我们概述了A D 血液生物标志物,包括A β42/40㊁p -t a u181㊁p -t a u 217㊁p -t a u 231㊁p -t a u 235㊁G F A P 和N F L 的研究进展,并从结构生物学的角度讨论了这些标志物目前的局限性㊂关键词 阿尔兹海默症;血液标志物;早期诊断;结构生物学B l o o dB i o m a r k e r s f o rE a r l y D i a gn o s i s o fA l z h e i m e r sD i s e a s e J i n g C h e n ,Y a n f e n g W a n g ,F e n g W a n g *(S c h o o l o f L i f eS c i e n c e ,B e i j i n g I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ,M o l e c u l a rM e d i c i n e a n dB i o l o g i c a lD i a gn o s i s K e y L a b o r a t o r y o f M i n i s t r y o f I n d u s t r y a n dI n f o r m a t i o nT e c h n o l o g y ,B e i j i n g 100081,C h i n a )ʌA b s t r a c t ɔA l z h e i m e r 's d i s e a s e (A D )i s a n e u r o d e g e n e r a t i v e d i s o r d e r c h a r a c t e r i z e d b y a l e n g t h y p a t h o l o g i c a l p r o gr e s -s i o n ,s t a r t i n g f r o ma n a s y m p t o m a t i c s t a g e a n d a d v a n c i n g t om i l d c o g n i t i v e i m p a i r m e n t (M C I ),u l t i m a t e l y l e a d i n gt od e m e n t i a t h a t c a n p e r s i s t f o rm a n yy e a r s .T h em a i nc h a l l e n g e i nA D p r e s e n t l y l i e s i na c h i e v i n g e a r l y d i a g n o s i s .C o n v e n t i o n a l d i a g n o s t i cm e t h o d s f o rA De n c o m p a s s n e u r o p s y c h o l o g i c a l a s s e s s m e n t s ,i m a g i n g t e c h n o l o g i e s s u c h a s M R I a n dP E T ,a n dt h ea n a l y s i so f c e r e b r o s p i n a l f l u i d (C S F )b i o m a r k e r s .H o w e v e r ,c o g n i t i v e t e s t sa n d i m a g i n gt e c h n i q u e s c a n s o l e l y c o n f i r m A D i n i t s l a t e r s t a g e s ,w h e r e a s C S Fb i o m a r k e r a n a l y s i s ,a l t h o u g h u s e f u l f o r e a r l y AD d e t e c t i o n ,n e c e s s i t a t e s a n i n v a s i v e l u m b a r p u n c t u r e p r o c e d u r e ,r e s u l t i n g i n l o wa c c e p t a n c e a m o n gi n d i v i d u a l s i n t h e e a r l y s t a g e s o f t h e d i s e a s e .C o n s e q u e n t l y ,t h e r e i s a nu r g e n t r e q u i r e m e n t t od e v e l o p n o n -i n v a s i v ea n dc o n v e n i e n t m e t h o d s f o r e a r l y A Dd e t e c t i o n ,e n a b l i n g e a r l ypr e v e n t i o n a n d t r e a t m e n t f o rA D p a t i e n t s .B l o o d -b a s e db i o m a r k e r a n a l y s i s h o l d s p o t e n t i a l i nm e e t i n g t h e d e m a n d s f o r e a r l y A Dd i a g n o s i s ,a n d s i g n i f i c a n t p r o g r e s sh a sb e e nm a d e i n r e c e n t y e a r s i n i d e n t i f y i n g b i o m a r k e r s f o r e a r l y A Dd e t e c t i o n .T h i s r e v i e w p r o v i d e s a n o v e r v i e wo f b l o o d -b a s e d b i o -m a r k e r s f o rA D ,i n c l u d i n g A β42/40,p -t a u 181,p -t a u 217,p -t a u231,p -t a u235,G F A P ,a n dN F L ,w h i l e a l s od i s c u s s i n g t h e i r c u r r e n t l i m i t a t i o n s f r o ma s t r u c t u r a l b i o l o g y s t a n d po i n t .ʌK e y wo r d s ɔA l z h e i m e r sD i s e a s e ;b l o o db i o m a r k e r ;e a r l y d e t e c t i o n ;s t r u c t u r a l b i o l o g y 中图分类号:R 331.1 文献标识码:A D O I :10.11967/2023210803引言截至目前,全球患有痴呆症的人数达到了5000万人,每三秒钟就有一个新病例被发现[1,2]㊂最新模拟数据显示,与2022年相比,2050年欧洲的痴呆症患病率将翻倍,全球将增长三倍[3]㊂阿尔兹海默症(A l z h e i m e r sD i s e a s e ,A D )是当今世界范围内患病最广泛㊁病情最严重的神经退行性疾病㊂临床表现为记忆力衰退㊁学习能力减弱㊁情绪调节障碍以及运动能力丧失㊂阿尔兹海默症不仅对患者的生活造成巨大影响,还会对其亲属朋友带来巨大的痛苦与压力㊂目前我国A D 患者数量居世界首位,给国家和社会带来了沉重的经济生命科学仪器 2023年第21卷/第4期综 述19负担㊂A D 发病过程漫长,其发展过程从无症状阶段到轻度认知障碍(M C I ),再到痴呆可持续数十年㊂目前被F D A 批准上市治疗A D 的药物阿杜那单抗(A d u c a n u m a b )是一种直接靶向A β淀粉样蛋白的单克隆抗体,可与A β特异性结合并降解它,适用于治疗由于A D 出现轻度认知障碍或处在早期痴呆症阶段的患者,可显著减缓认知能力的降低速度,减少淀粉样斑块㊂但由于早期患者极难发现,妨碍了阿杜那单抗的广泛使用㊂因此,使用高灵敏度㊁高准确度的检测方法诊断出A D 早期患者,并及时给予药物治疗具有至关重要的意义㊂1 A D 的诊断方法阿尔兹海默症的主流诊断方法优缺点如图1.A ㊂1.1 量表法 医院通常会使用神经心理学测试量表进行A D 的初步诊断㊂该量表法主要通过检测记忆障碍程度与认知功能来评估患者是否患痴呆类疾病,被广泛使用㊂医院通常使用的量表是1984年的美国国立神经病㊁语言交流障碍和卒中研究所-老年性痴呆及相关疾病学会标准(N I N C D S -A D R D A )与阿尔兹海默症诊断标准神经疾病诊断与统计手册(D S M-Ⅳ),然而它们的准确率大幅波动(65%-96%)且不能区分A D与其他类型的痴呆(特异性仅为23%-88%),因此不能满足临床研究的需要[4]㊂此外,仅靠神经心理学测试来确诊A D 是远远不够的,还须结合体内检测疾病的病理生理学特征来确诊A D ㊂另外,量表只能检测出A D 晚期患者,因此无法作为有效的A D 早期诊断方法㊂1.2 影像学技术成像法 随着技术的进步,科学家们主要利用磁共振成像(M R I )和正电子发射计算机断层成像(P E T )等影像学技术来检测大脑中是否存在病变㊂然而,M R I 和P E T 的成本较高㊂此外,M R I 可能对人体造成严重的危害㊂最近的研究表明,纳米钆作为常用的M R I 造影剂被广泛使用,但它可能对肾脏细胞产生潜在的负面影响㊂严重的副作用可能包括急性肾损伤㊁与钆暴露和钆沉积有关的症状㊁潜在致命的钆脑病以及不可逆的神经系统纤维化[5]㊂另外,A D 的进展是一个缓慢而漫长的过程,脑内的病变如脑萎缩等病理特征通常出现在A D 的晚期阶段㊂因此,在早期阶段,影像学检测无法对A D 进行评估㊂1.3 生物标志物检测法 淀粉样蛋白和t a u 生物标志物的使用彻底改变了A D 的诊断㊂A β和t a u 是两个主要的A D 病理蛋白㊂A D 的病理变化通常发生在临床症状表现之前约20年㊂因此,在轻度认知障碍(M C I )患者中识别A D ,以及在非典型表现的情况下进行鉴别诊断,可以通过使用与淀粉样蛋白和t a u 蛋白有关的生物标志物来实现㊂有研究表明,它们能够将A D 与其他类型的痴呆区分开来[6]㊂为了检测这些生物标志物,脑脊液(C S F )一直是用于诊断的主要工具㊂该方法的优点包括直接进入中枢神经系统(C N S )以及C S F 中含有高水平的脑源性分子与低基质干扰㊂C S F 标志物检测的缺点为采集需要进行腰椎穿刺,具有侵入性,需要住院且价格昂贵,诸多缺点导致C S F 检测不被早期A D 患者所接受㊂C S F 检测属于体液标记物检测的一种,除此之外还有血液与唾液的检测㊂唾液生物标志物虽然目前研究有限,然而便利性和较少的侵入性使得它有很好的前景㊂目前已有一篇使用唾液胶质纤维酸性蛋白(G F A P )作为A D 生物标志物的论文发表[7]㊂目前在全球范围内,寻找体液指标来获得微创和经济可负担的早期A D 诊断是至关重要的㊂因此,迫切需要寻找非侵入性的㊁具有成本效益的和容易获得的生物标志物来诊断A D ㊂而血液生物标志物正可以满足这些需求[8]㊂全球范围内各研究中心的研究都揭示出A β42㊁p -t a u ㊁N F L ㊁G F A P 等血液生物标志物在A D 早诊中的重要意义(图1.B ),然而各中心给出的结果存在明显差异,其原因可能为队列差异与检测方法差异[9]㊂因此,建立一个标准检测方法或流程对于A D 的早期诊断是至关重要的㊂A D 的生物标志物建立在其病理学和病因学假设的基础上[10,11]㊂研究者们提出了A T N 框架,其中A 代表淀粉样蛋白(a m yl o i d ),T 代表t a u 蛋白,N 代表神经退行性变(n e u r o d e g e n e r a t i o n )㊂神经丝轻链(N F L )㊁神经粒蛋白(n e u r o gr a n i n )和N-甲基-D-天门冬氨酸受体2A (NM D A R 2A )均属于N 类别㊂然而,由于A T N 框架无法满足所有需求,随着越来越多的生物标志物的发现,需要建立一个新的框架㊂此外,G F A P 在近年被发综 述生命科学仪器 2023年第21卷/第4期20现是一种十分有前景的用于识别A D 的血液标志物㊂在本综述中,我们报道了基于A T N 框架和G F A P 的生物标志物的最新发展情况,评估了相关问题,并提出了对A D 早期诊断的观点㊂图1 阿尔茨海默病的诊断方法与生物标志物的分布(A )目前用于检测阿尔茨海默病的方法及其优势和局限性(B )阿尔茨海默病生物标志物在神经细胞中的分布2 A D 血液标志物2.1 A β A β生物标志物的使用得到了淀粉样蛋白假说的支持(图2A ),淀粉样蛋白假说是最主要的假设之一,其主要内容如下:淀粉样前体蛋白(A P P )是一种质膜蛋白,它作为细胞表面受体,可在神经元表面执行与神经突生长,神经元粘附和轴突发生相关的生理功能[12]㊂A P P 可在正常生理条件下被α-分泌酶水解(非αβ途径水解)形成绝大多数可溶的A β40(无毒)与少量A β42(有毒),一旦由于某些原因(如A P O E 基因型为A P O E4[13])导致A P P 进行在神经病理状态下被β-分泌酶与γ-分泌酶水解(αβ途径),产生的A β比正常片段长,更易形成纤维状聚合体,产生的A β42(有毒)数量远高于A β40(无毒),从而导致淀粉样蛋白异常聚集沉淀㊂2.1.1 A β42 A β42作为C S F 生物标志物被广泛使用,在区分A D 或其他疾病如帕金森病(P D )方面有很高的灵敏度和准确度㊂一些研究指出,A D 的第一个变化是C S F A β,紧随其后的是可溶性t a u [14,15]㊂然而A β42不仅在A D 中变化,在非A D 型痴呆(n o n -A D D )中也呈下降趋势,这意味着C S FA β42不能区分A D 和n o n -A D D [16]㊂一些研究表明,C S F A β42/A β40可在鉴别诊断A D 和非A D 痴呆方面也有很好的准确性㊂同时,A β42在血浆中是沉淀状态,因此血浆中的A β42水平比可溶性A β40低10倍㊂由于A β40是可溶性的,而A β42表示A D 的病理学特征,因此科学家们选择利用A β42/A β40的比值作为生物标志物㊂事实证明,C S F 与血浆A β42/A β40在区分A D 和健康人或其他神经变性疾病方面均表现出很好的性能,并且C S F A β42/A β40作为生物标志物比A β42表现得更好[17,18]㊂此外,研究人员指出,A β本身不是一个特别有效的生物标志物,但当与其他生物标志物配对时,结果可以大大增加[16]㊂一项研究使用S i m o a 技术分析瑞典B i o F I N D E R 队列(719人)中A β42和A β40的血浆水平,包括主观认知衰退(S C D )㊁轻度认知障碍(M C I )㊁A D 痴呆症患者和认知健康的老人㊂发现血浆和脑脊液(C S F )中A β42和A β40的水平存在弱正相关㊂在A D 痴呆症中,与所有其他诊断组相比,血浆中的A β42和A β40水平降低㊂然而,在A D 的临床前或前驱阶段,A β42的血浆浓度只是适度下降,而A β40的水平却没有变化㊂这些发现表明,与大脑相比,血浆中A β的下降发生在外周,表明在A D 的痴呆阶段,A β的代谢发生了突出的变化[15]㊂此外,关于A β的研究还有聚集状态,一项研究发现人脑海马组织中存在的局灶型斑块越多,阿尔茨海默病的神经病理就越严重㊂然而,扩散型斑块的数量与A D 神经病理学改变的严重程度没有关系㊂同时,人脑中局灶型斑块的数量与供体的产前日常认知(E C o g )评分呈正相关,而弥漫型斑块的数量则没有实质性的对应㊂因此人脑中的病灶型A β斑块可以作为评估人脑中与AD 相关的病理过程的潜在生物标志物,取代A β斑块的总数[18]㊂2.1.2 A β的结构信息 A β42有两种类型:Ⅰ型和Ⅱ型,冷冻电镜的结构如图2.B ,A β42的结构信息如表1㊂一项研究发现,A β42的毒性构象在生命科学仪器 2023年第21卷/第4期综 述2122-23位点有一个毒性转折结构,这种毒性构象已被确定为快速聚集的低聚体,并在所有A β42构象中显示出强烈的神经毒性和突触毒性㊂这代表了有希望的治疗目标之一[19]㊂图2 A β假说与A β42的冷冻电镜结构(A )淀粉样假说(B )A β42的I 型和I I 型冷冻电镜结构(P D B :8a z s 和8a z t)2.2 T a u T a u 蛋白作为生物标志物的使用受到t a u 假说的支持(图3.A )㊂T a u 假说的核心内容如下:神经纤维缠结(N F T )的发生率是A D 患者的一个重要临床特征㊂T a u 是一种微管结合蛋白,在正常的磷酸化生理状态下,可溶性的t a u 可以与蛋白结合并稳定微管,t a u 在蛋白激酶和磷酸酶的双重作用下处在磷酸化和去磷酸化的动态平衡中㊂而在A D 病理状态下,动态平衡被打破,细胞内的T a u 蛋白被过度磷酸化继而降低溶解度,过度磷酸化的t a u 与微管蛋白竞争结合正常t a u 及其它微管相关蛋白,从而失去促进微管组装的生物活性,导致微管解聚和轴突运输受损,从而导致神经元退化和神经元凋亡,最终导致A D 的发生[20]㊂T a u 生物标志物包括总t a u (t -t a u)和磷酸化t a u (p-t a u ),t -t a u 和p -t a u 具有不同的生理意义㊂高浓度的t -t a u 表示皮质神经元的丧失,而p -t a u 的增加表示N F T 的形成㊂2.2.1 t -t a u T-t a u 是目前C S F 的最佳标志物㊂2016年,研究人员对各生物标志物的血浆和血清检测进行了分析,确定在核心生物标志物中,C S F t -t a u 法从对照组有效规模中识别AD (平均比率=2.54,p =0.0001),从A D 有效规模中识别M C I -A D (平均比率=1.76,p =0.0001)的效果最佳㊂然而,由于来自肾脏和周围组织的t a u 表达,它在外周血中的效果较差㊂C S F 中的总t a u 和血浆中的总t a u 之间几乎没有相关性[21]㊂因此,t -t a u 目前没有被列为外周血中A D 的生物标志物㊂但也有一些结果显示,血浆t -t a u 是一个很好的生物标志物㊂一项研究表明,血浆t -t a u 是唯一能够区分A D 和对照组的血浆生物标志物(平均比值=1.95,95%C I 1.12-3.38,p=0.02)[22]㊂此外,他们注意到血浆t -t a u 高于中位数时,所有痴呆症的风险增加62%,A D 痴呆症的风险增加76%[23]㊂2.2.2 p -t a u 最近,p-t a u 已被广泛应用作为阿尔茨海默病的生物标志物,其中包括p -t a u 181㊁p -t a u 217㊁p-t a u 231和p -t a u 235㊂血浆p -t a u 181在A D 早期升高,随着疾病的发展继续增加,并能区分A D 痴呆和其他神经退行性疾病[24]㊂有研究发现血液p -t a u 181能预测T a u 和A β病理,并能很好地区分A D 和其他神经退行性疾病,还能描述A D 的临床连续性[25]㊂一项研究表明,血浆p -t a u181的改变可随A D 病理的发展而增多,但在非A D 引起的痴呆症中却没有改变[25]㊂与该研究一致的是,在526名受试者的队列中,p -t a u 在疾病发生和发展中的相关性显示,与对照组人群相比,血浆p -t a u181在A β+个体中明显升高,并且与C S F p -t a u 181㊁t a u -P E T 和A β-P E T 有良好的联系[26]㊂同时,在认知正常人群(c o gn i t i v eu s u a l ,C U )和M C I 中,那些基线p -t a u181水平高的人有极高的概率发展为A D [24,27]㊂将血液标志物血浆p -t a u 181㊁A β42/A β40比值和N F L 与A D 的阳性检测相比,血浆p -t a u 181方法的敏感性最好,为94.4%,特异性为85.7%,而A β42/A β40比值方法的敏感性只有56.7%,N F L 的敏感性只有43.3%,特异性为88.2%[27]㊂P -t a u217在A D 的不同阶段有明显的变化,但在帕金森病(P D )或血管性痴呆(V D )中数据可以忽略不计㊂在长期纵向研究中,它是唯一与A D 患者淀粉样蛋白沉积增加相应变化的血浆生物标志物,只有p -t a u217的纵向变化与患者的认知功能下降和脑萎缩增加明显相关[28]㊂在淀综 述生命科学仪器 2023年第21卷/第4期22粉样蛋白阳性组中,血浆p -t a u217的增幅大于p-t a u181的增幅,表明在诊断A D 时前者比后者更准确[29-31]㊂与p -t a u181相比,p -ta u217的敏感性和特异性都比p -t a u181高,A U C 数分别为0.96和0.81㊂但其血浆浓度明显较低㊂因此,这限制了p -t a u217作为生物标志物的应用[32,33]㊂随着技术的进步,已经开发出了几种超灵敏的方法,可以检测极低浓度的生物标志物㊂这些方法包括单分子阵列(S i m o a)㊁免疫磁还原(I M R )和无扩增的免疫测定(a -E I MA F )㊂这些技术极大地提高了检测的灵敏度和准确性,即使在非常低的水平下也能检测到生物标志物[34,35]㊂与此同时,大多数老年人同时患有多种疾病,一些疾病如肥胖㊁心梗等可能会影响生物标志物的性能㊂这是由于慢性疾病可能通过改变p -t a u 181和p -t a u 217的代谢,进而改变它们的血浆水平来影响临床诊断[36]㊂为了评估p -t a u 181和p -t a u 217生物标志物排除合并疾病的能力,未来还需要增加临床队列㊂P -t a u 231和p -t a u 235都是最近发现的新型C S F p -t a uA D 生物标志物,且都缺乏血浆结果㊂科学家们发现,在所有的生物标志物中,C S Fp -ta u231在淀粉样蛋白前期阶段最先升高,但这是否会延续到血浆中还不得而知[37]㊂C S F p -t a u 235不仅是A D 的特异性生物标志物,而且在临床前阶段也是一个很有前途的生物标志物㊂因此,它可以在跟踪疾病进展和帮助丰富临床试验招募方面发挥关键作用[38,39]㊂综上,在血浆p -t a u 生物标志物中,p -ta u 181具有最佳的敏感性和准确性,在长期纵向研究中,只有p -t a u217的变化与患者的认知功能下降和脑萎缩程度明显相关,p -ta u231可以在A β+和p -t a u235之前先增加,其作为血液标志物仍有待探索㊂2.2.3 t a u 的结构信息 T a u 蛋白由734个氨基酸组成,其中包含一个微管结合结构域,其余部分呈无规则卷曲(图3.B )㊂关于t a u 的详细结构信息可参考表1㊂A l p h a F o l d 预测得到的蛋白结构如图3.C ㊂目前t a u 的全长结构未被解析㊂由图,4个磷酸化位点均位于不规则卷曲区域内㊂因此,确定总t a u (t -t a u )或磷酸化t a u (p -t a u )的晶体结构十分具有挑战性㊂图3 T a u 假说与T a u 的结构(A )T a u 假说(B )T a u 的结构域划分(C )A l p h a F o l d 预测的T a u 结构微管结合结构域以青色表示,无序区域以绿色表示㊂图中标有P -t a u 181㊁217㊁231和2352.3 N F L2.3.1 N F L 的功能 成熟的神经丝由五个不同的亚单位组成,包括神经丝轻链(N F L )㊁神经丝中链(N F M )㊁神经丝重链(N F H )㊁α-介连蛋白(I N A )和/或外周蛋白(P R P H )[40]㊂神经丝对于维持神经元的直径起着重要作用,并且可能通过与中间丝蛋白P R P H 和I N A 的相互作用形成神经元的丝状网络㊂N F L 是范围最广的中间丝蛋白之一,它是一种神经元特异性的细胞骨架蛋白,主要存在于轴突中㊂N F L 参与多个生理过程,包括调节轴突直径㊁轴突运输㊁中间丝束生成㊁控制神经元死亡㊁大脑皮层发育等[41-43]㊂2.3.2 N F L 作为神经退行性疾病的血液标志物N F L 是轴突损伤的标志物,在神经元损伤后会分泌到脑脊液(C S F )和血液中,因此可反映神经元损伤㊂N F L 在C S F 和血浆中的水平升高,可作为生物标志物来改善临床诊断,并在临床试验中跟踪对神经退行性行为过程的药效作用,以量化血液中的神经元损伤㊂然而,受损的神经元释放N F L 的具体机制及血液中N F L 碎片的具体断裂位点目前尚不清楚,只有一篇文章报导在肌萎缩性脊髓侧索硬化症(A L S )病人的血液中检测到22生命科学仪器 2023年第21卷/第4期综 述23k D 的N F L 片段[44-46]㊂血液中的N F L 水平受多种生理和病理情况的影响(图4.A ),包括中枢或周围神经系统的损伤㊁衰老㊁怀孕等㊂N F L 的增加或减少并不局限于特定的病因,如运动中的头部撞击也可能会诱发N F L 的增加[47]㊂N F L 现在被用来追踪许多疾病的进展,包括额颞叶痴呆症(F T D )和多发性硬化症(M S )(当只有炎症活动发生在脊髓时,N F L 的浓度无明显变化)[48]㊁A L S ㊁H I V 感染中的中枢神经系统损伤和慢性神经炎症[49-53]㊂N F L 还可作为指示中风恢复初期与后期改善的不良预后的生物标志物[54]㊂N F L 也被提议作为预测性生物标志物,然而,其诊断敏感性和特异性可能不如基因检测[55]㊂近年来,N F L 被确定为神经系统疾病的一个潜在标志物[56]㊂一项研究发现,测量血液中的N F L 浓度有助于区分P D 和A P D (非典型帕金森病)㊂因此,N F L 血液检测可能被纳入普通护理和专门诊所的P D 患者的诊断测试中㊂此外,较高的血浆N F L 浓度与P D 表型和较快的运动机能进展有关[57-59]㊂N F L 是否能成为A D 早期诊断中一个有前景的生物标志物,目前尚有争议㊂一些研究表明,N F L 可能是A D 的血液生物标志物,而有些则不是[60]㊂在家族性A D 中,N F L 水平与疾病阶段和严重程度密切相关,N F L 的变化率可以比断层扫描早十年左右发现无症状阶段的A D [61-63]㊂而一些研究表明,血浆N F L 的数量在F T D 和A L S 中是最高的,分别是A D 的2倍和4倍[64]㊂血浆N F L 在A L S 中丰富的原因是A L S 的病理特征是运动神经元(包含人体最长轴突的神经元)的破坏[65]㊂N F L 作为A D 生物标志物使用的共识是N F L 在C S F 与和血液水平均可作为神经变性的非特异性生物标志物㊂尽管如此,考虑到在A D 的前驱和临床前阶段的使用,有希望的证据表明N F L 水平可能在A β病理的M CI 携带者和M C I 非携带者之间有所不同[66]㊂此外,N F L 也可以作为A D 的辅助生物标志物㊂一项研究表明,血浆联合生物标志物N F L -t -t a u 与单一血浆生物标志物t -t a u 和N F L 一起检测时,可以提高敏感性和特异性[67]㊂A s h t o n 等人[28]也发现了类似的结果㊂2.3.3 N F L 的结构信息 N F L 由543个氨基酸组成,有四个结构域(c o i l 1a ㊁c o i l 1b ㊁c o i l 2a &2b 与T a i l E ),在N 端和C 端有翻译后修饰:N 端有O 型糖基化修饰和磷酸化修饰,C 端有O 型糖基化修饰(图4.B ),在T R I M 2和U B E 2的存在下被泛素化[68]㊂目前N F L 的结构还没有被解析,只有A l p h a F o l d 预测的蛋白质结构(图4.C )㊂N F L 未能大量表达纯化使得单克隆抗体的生产和检测技术的开发变得复杂㊂此外,N F L-单克隆抗体复合物的结构不清楚,使高选择性的单克隆抗体的设计变得复杂㊂图4 N F L 的影响因素与结构(A )增加或降低N F L 血液水平的生理和病理因素红色表示该因素可使N F L 水平上升,蓝色表示该因素可使N F L 水平下降(B )N F L 的结构域划分及其修饰㊂(C )由A l ph a F o l d 预测的N F L 结构㊂2.4 G F A P G F A P 属于I I I 类中间丝蛋白,主要在细胞质中表达[69]㊂它作为星形胶质细胞细胞骨架的主要组成部分,特异性地表达于星形胶质细胞,使其成为一种在中枢神经系统发育过程中区分星形胶质细胞和其他胶质细胞的广泛使用的细胞特异性标志物㊂近年来,G F A P 已被确认为创伤性脑损伤的生物标志物[70,71]㊂此外,最近的研究揭示了G F A P 在阿尔茨海默病(A D )进展过程中的显著增加,与p -t a u181和p -t a u 217相比,这种增加明显更高[72]㊂G F A P 的诸多优点如在血浆中的高浓度(与一般在脑脊液中浓度较高的生物标志物不同)㊁易于检测,与非A D 性痴呆患者相比在正常个体中的最低水平,使得它具有作为早期诊断血液标志物的潜力[8]㊂G F A P 的诊断准确性可见于表2㊂G F A P 由432个氨基酸组成㊂目前,G F A P的X 射线晶体衍射结构仅有110-213部分片段,其结构信息见表1㊂经A l p h a F o l d 预测,G F A P 可分为六个结构域:h e a d ㊁I Fr o d ㊁c o i l 1A ㊁c o i l 1B ㊁c o i l 2A 与c o i l 2B ㊂长螺旋结构域的存在可能是综 述生命科学仪器 2023年第21卷/第4期24G F A P 全长结构难以解析的原因㊂表1 A D 血浆生物标志物的结构信息M e t h o d M e t h o d R e s o l u t i o n ( )P o s i t i o n s P D BI D A β40E M 2.81-406W 0O A β42T y p e ⅠE M 2.91-428A Z SA β42T y p e ⅡE M 3.71-428A Z T T a ua m yl o i d f i b r i l E M 3.41-7587S P 1N F L (n o n -s t r u c t u r e)----G F A P X-r a y 2.51110-2136A 9P表2 A D 血浆生物标志物的诊断准确性名称队列A U C准确度(%)灵敏度(%)C u t -o f f (p g/m l )参考文献A β42C A N D I 0.562992.656.7-[16]A β40C A N D I 0.525---[16]A β42/A β40-0.76892.656.70.15[27]t -t a u -0.7372.5467.14-[66]p-t a u 181-0.94485.794.48.4[27]p -t a u 217-0.9289830.27[73]p-t a u 231(n o p l a s m a b i o m a r k e r s y e t )------p-t a u 235(n o p l a s m a b i o m a r k e r s y e t )------N F L K C La n dL u n d c o h o r t s0.858373.28A ge <65:19.37A ge >65:38.04[28]G F A P T R I A D 0.82---[58]N F L +t -t a u-0.8676.4783.75-[66]3 讨论与结论尽管血液生物标志物具有众多益处和前景,但目前仍存在一些问题需要解决㊂首先,血脑屏障限制了大多数分子进入血液循环㊂且血浆中的生物标志物由于血浆的稀释,通常比脑脊液中的丰度低很多,常规方法不易检出㊂未来开发超灵敏技术㊁先进的检测方法和更精确的抗体来降低外周生物标志物的检测下限有助于解决此问题㊂此外,血浆环境十分复杂,生物标志物可能会被酶和蛋白酶体降解,或与其它分子发生相互作用,这可能会影响生物标志物水平的检测[74]㊂另外,血液生物标志物无法反映大脑的实时动态功能状态,其运输机制仍未完全理解㊂为了解决这个问题,NM D A R 2A 被确定为中枢神经系统来源的血浆细胞外囊泡(E V s)的独特标志物㊂这一新型生物标志物在阿尔茨海默病的诊断中具有潜在的筛查工具和替代性痴呆标志物的作用[75]㊂阿尔茨海默病(A D )是一种常见的神经退行性疾病,主要发现于老年群体中㊂早期准确诊断A D 在生物学与医学领域均具有重要意义㊂近年来,血浆生物标志物已成为A D 早诊领域的重大突破[76]㊂A D 生物标志物的发现极大增进了我们对该疾病病理机制的理解,促进了早期诊断,实现了治疗效果的评估,并为探索新的治疗方法开辟了途径㊂A β42/40㊁p -t a u181㊁p -t a u217㊁p -t a u 231㊁p -t a u 235㊁N F L 和G F A P 等血浆生物标志物克服了在某些情况下受限的获取性和高昂的成本的局限性,同时具有非侵入性与相对安全性,因此在A D 诊断领域具有极高的潜力㊂关于A D 生物标志物的这些最新发现引起了生物学和临床领域的广泛兴趣,并有潜力为A D 提供更准确的预测㊂然而,还需要进一步研究开发和验证捕捉这些新的A D 生物标志物特征的检测方法,并标准化临床程序和测试㊂结构生物学研究能够有助于我们更好地理解生命科学仪器 2023年第21卷/第4期综 述25生物标志物的分子结构和功能㊂通过了解生物标志物的三维结构,研究人员可以确定参与其与其他分子(如抗体或受体)相互作用的关键结构域与氨基酸㊂这些信息可以用于设计更具特异性和灵敏度的生物标志物检测方法㊂此外,生物标志物结构研究可以揭示其在疾病进展过程中发生的构象变化,提供其在血液中的真实构象,并提供准确的抗原表位,促进抗体的理性设计和改造㊂总之,结构生物学研究将极大推动A D 早期诊断技术的开发㊂参考文献[1]Z h a n g Y ,L i Y ,M aL .R e c e n t a d v a n c e s i n r e s e a r c ho nA l z h e i -m e r 'sd i s e a s e i n C h i n a [J ].J o u r n a lo fC l i n i c a lN e u r o s c i e n c e,2020,81(1):43-46.[2]M c k h a n nG M ,K n o p m a nDS ,C h e r t k o w H ,e t a l .T h ed i a g-n o s i s o f d e m e n t i a d u e t oA l z h e i m e r 's d i s e a s e :r e c o mm e n d a t i o n s f r o m t h e N a t i o n a l I n s t i t u t e o n A g i n g -A l z h e i m e r 's A s s o c i a t i o nw o r k g r o u p s o n d i a g n o s t i c gu i d e l i n e s f 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m a g i n g ,2021,48(7):2200-11.[7]K a t s i p i sG ,T z e k a k i EE ,T s o l a k iM ,e t a l .S a l i v a r y G F A Pa s a p o t e n t i a lb i o m a r k e r f o rd i a g n o s i so fm i l dc o g n i t i v e i m p a i r -m e n t a n dA l z h e i m e r 's d i s e a s e a n d i t s c o r r e l a t i o nw i t hn e u r o i n -f l a mm a t i o na n da p o p t o s i s [J ].J o u r n a lo fn e u r o i mm u n o l og y ,2021,361:577744.[8]A n d r e a ,P i l o t t o ,I m a r i s i oA ,C o n f o r t iF ,e t a l .P l a s m aN f L ,c l i n i c a l s u b t y p e s a n dm o t o r p r o g r e s s i o n i nP a r k i n s o n 'sd i s e a s e [J ].P a r k i n s o n i s m &R e l a t e dD i s o r d e r s ,2021.[9]C h o n g JR ,As h t o n N J ,K a r i k a r iT K ,e ta l .P l a s m aP-t a u 181t oA β42r a t i o i sa s s o c i a t e dw i t hb r a i na m y l o i db u r d e n a n dh i p p o c a m p a la t r o p h y i na n A s i a nc o h o r to fA l z h e i m e r 's d i s e a s e p a t i e n t sw i t hc o n c o m i t a n t c e r e b r o v a s c u l a r d i s e a s e [J ].A l z h e i m e r sD e m e n t ,2021,17(10):1649-62.[10]C o u s i n s ,K.A.Q.,J .S .P h i l l i ps ,D.J .I r w i n ,E .B .L e e ,D.A.W o l k ,L .M.S h a w ,H.Z e t t e r b e r g,K.B l e n n o w ,S .E .B u r k e ,N.G.K i n n e y,G.S .G i b b o n s ,C .T.M c M i l l a n ,J .Q.T r o j a n o w s k i ,a n d M.G r o s s m a n .2021."A T N i n c o r p o r a t i n gc e r e b r o s p i n a l f l u i dn e u r o f i l a m e n t l i gh tc h a i nd e t e c t sf r o n t o -t e m p o r a l l o b a rd e g e n e r a t i o n ."A l z h e i m e r s D e m e n t17(5):822-830[11]K o y c h e v ,I .,K.J a n s e n ,A.D e t t e ,L .S h i ,a n d H.H o l l i n g.2021."B l o o d -B a s e d A T N B i o m a r k e r s o f A l z h e i m e r 's D i s e a s e :A M e t a-A n a l y s i s ."J A l z h e i m e r sD i s79(1):177-195.[12]B a u m k o t t e rF ,S c h m i d tN ,V a r g a sC ,e t a l .A m yl o i d p r e c u r -s o r p r o t e i nd i m e r i z a t i o na n d s y n a p t o g e n i c f u n c t i o nd e pe n do n c o p p e r b i n d i n g t ot h e g r o w t hf a c t o r -l i k ed o m a i n [J ].T h e J o u r n a l o f n e u r o s c i e n c e :t h e o f f i c i a l j o u r n a l o f t h eS o c i e t y f o r N e u r o s c i e n c e ,2014,34(33):11159-72.[13]S e r r a n o -p o z oA ,D a s S ,H ym a nBT.A P O Ea n dA l z h e i m e r 's d i s e a s e :a d v a n c e s i n g e n e t i c s ,p a t h o p h y s i o l o g y ,a n dt h e r a -p e u t i c a p p r o a c h e s [J ].T h eL a n c e tN e u r o l o g y,2021,20(1):68-80.[14]P a l m q v i s t S ,I n s e l PS ,S t o m r u dE ,e t a l .C e r e b r o s pi n a l f l u i d a n d p l a s m ab i o m a r k e rt r a j e c t o r i e s w i t hi n c r e a s i n g a m y l o i d d e po s i t i o n i nA l z h e i m e r 's d i s e a s e [J ].E M B O m o l e c u l a rm e d i -c i n e ,2019,11(12):e 11170.[15]L e u z y A ,M a t t s s o n -C a r l g r e n N ,P a l m qv i s tS ,e t a l .B l o o d -b a s e db i o m a r k e r s f o rA l z h e i m e r 'sd i s e a s e [J ].E M B O m o -l e c u l a rm e d i c i n e ,2022,14(1):e 14408.[16]G a oF ,L vX ,D a i L ,e t a l .Ac o m b i n a t i o nm o d e l o fA Db i o -m a r k e r s r e v e a l e d b y m a c h i n e l e a r n i n g p r e c i s e l y pr e d i c t s A l z h e i m e r 'sd e m e n t i a :C h i n a A g i n g a n d N e u r o d e ge n e r a t i v e I n i t i a t i v e (C A N D I )s t u d y [J ].A l z h e i m e r sD e m e n t ,2022.[17]S c h i n d l e r SE ,B o l l i n g e r JG ,O v o dV ,e t a l .H i gh -p r e c i s i o n p l a s m a β-a m yl o i d42/40p r e d i c t sc u r r e n ta n df u t u r eb r a i n a m y l o i d o s i s [J ].N e u r o l o g y ,2019,93(17):e 1647-e 59[18]F a nL ,J i a n r uS ,X u eW ,e t a l .F o c a l -t y pe ,b u t n o tD if u s e -t y p e ,A m y l o i d B e t a P l a qu e s a r e C o r r e l a t e d w i t h A l z h e i m e r s N e u r o p a t h o l o g y ,C o g n i t i v e D y s f u n c t i o n ,a n d N e u r o i n f a mm a t i o n i n t h eH u m a nH i p p o c a m p u s [M ].2022.[19]I z u oN ,K a s a h a r aC ,M u r a k a m i K ,e t a l .A T o x i cC o n f o r m e ro fA β42w i t h aT u r n a t 22-23i s aN o v e l T h e r a p e u t i cT a r g e t f o rA l z h e i m e r 'sD i s e a s e [J ].S c iR e p ,2017,7(1):11811.[20]B l e n n o w K ,D eL e o n MJ ,Z e t t e r b e r g H.A l z h e i m e r 's d i s e a s e [J ].T h eL a n c e t ,2006,368(9533):387-403.[21]M a t t s s o nN ,Z e t t e r b e r g H ,J a n e l i d z eS ,e t a l .P l a s m a t a u i n A l z h e i m e r d i s e a s e [J ].N e u r o l o g y,2016,87(17):1827-35.[22]O l s s o nB ,L a u t n e rR ,A n d r e a s s o n U ,e t a l .C S Fa n db l o o db i o m a r k e r s f o rt h ed i a g n o s i so fA l z h e i m e r 'sd i s e a s e :as ys -t e m a t i c r e v i e w a n d m e t a -a n a l y s i s [J ].T h e L a n c e t N e u r o l o g y,2016,15(7):673-84.[23]P a s e M P ,B e i s e rA S ,H i m a l i IJJ ,e ta l .A s s e s s m e n to fP l a s m aT o t a lT a uL e v e la saP r e d i c t i v eB i o m a r k e rf o rD e -。

2023,26(1):116-119.[10]㊀Guo Z ,Zhang K ,Wei X ,et al.Radiotherapy plus camreli-zumab affects peripheral CD8T -cell differentiation subsetsexpressing PD -1,TIGIT ,and CTLA -4in esophageal squa-mous cell carcinoma [J ].Leukoc Biol ,2023,113(1):11-17.文献综述ʌ文章编号ɔ1006-6233(2023)11-1933-04Gitelman 综合征的发病机制和临床表现相关研究进展金更学,㊀徐翔宇,㊀陈㊀慧(兰州大学第二医院内分泌代谢科,㊀甘肃㊀兰州㊀730030)ʌ关键词ɔ㊀Gitelman 综合征;㊀低钾血症;㊀基因突变ʌ文献标识码ɔ㊀A㊀㊀㊀㊀㊀ʌdoi ɔ10.3969/j.issn.1006-6233.2023.11.034㊀㊀Gitelman 综合征(Gitelman syndrome ,GS )亦称家族性低钾低镁血症,由Gitelman 于1966年首次提出,是一种常染色体隐性失盐性肾小管遗传病㊂据估计,在国外GS 的患病率约为1~10/40000,其中杂合子约占1%左右,亚洲地区可能存在更高的患病率,但目前国内尚无相关统计数据㊂2018年5月11日,中国国家卫生健康委员会等部门联合制定了‘第一批罕见病目录“,将GS 列入其中㊂该综合征生化筛查重点为肾性失钾㊁低钾血症㊁代谢性碱中毒㊁低钙尿症㊁低镁血症和高肾素血症性醛固酮增多症㊂具有起病隐匿,临床表现不典型的特点,主要由低血钾和低血镁引发严重乏力㊁纳差㊁抽搐以及夜尿增多等症状㊂病因为由于基因突变导致肾远曲小管噻嗪敏感的钠氯共转运蛋白(sodium -chloride cotransporter ,NCC )功能丧失,重吸收钠离子和氯离子障碍㊂GS 不仅对患者的日常生活和工作产生不良影响,还容易合并糖代谢异常㊁生长发育与骨关节改变㊁肾脏疾病(远端肾小管性酸中毒㊁肾功能不全)㊁高血压㊁自身免疫性甲状腺疾病㊁原发性醛固酮增多症㊁干燥综合征㊁横纹肌溶解㊁癫痫,甚至心律失常等[1]㊂然而这些症状缺乏特异性,诊断依据以临床表现结合基因检测结果为主,加之基因检测难度和费用较高,漏诊率高,导致临床医生对该病认识不够深入,临床诊疗难度大㊂本文总结GS 的发病机制和临床表现,旨在提高临床医生对GS 的诊疗水平,早诊断早治疗,以期改善患者生活质量㊂1㊀GS 的致病基因GS 常见的致病基因为SLC12A3基因㊂还有Tr-pm6-Mg ㊁CLCKNB ㊁KCNJ10㊁FXYD2㊁HNF1B 突变可能导致类似的表型,因为这些突变间接降低了NCC 活性[2]㊂此外,Na +耗损小管病患者中也检测到MT -TI ㊁MT -TF ㊁KCNJ16和ATP1A1的致病变异[3]㊂这些新发现强调了细胞代谢和基侧膜电位对肾远曲小管中Na +重吸收的重要性,见图1㊂由于约10%的GS 患者中存在未知基因型,少数严重病例仍以临床诊断为主㊂引起基因变异的原因可能与基因修饰㊁性别㊁基因型㊁补偿机制㊁环境因素和饮食习惯等综合因素相关㊂图1㊀GS 的致病基因图㊃3391㊃ʌ基金项目ɔ兰州大学第二医院萃英科技创新计划项目,(编号:CY2018-ZD02);兰州大学第二医院博士研究生培养专项基金资助项目,(编号:YJS -BD -02)ʌ通讯作者ɔ陈㊀慧㊀㊀SLC12A3基因:SLC12A3基因(溶质载体家族12成员3)(solute carrier family12member3),位于染色体16q13,是指位于16号染色体长臂,与着丝粒相距13个图距单位,长度约为55kb,由26个独立的外显子组成㊂该基因编码位于肾脏远曲小管的NCC,具有重吸收钠和氯离子的功能㊂NCC是一个1030个氨基酸组成的整合膜蛋白,包含12个跨膜结构域和细胞内外侧的C-和N-末端结构域㊂目前已发现有350多种突变类型,变异类型主要为点变异㊂在中国GS患者中,错义突变占72%以上,并且最常见的是Thr60Met和Asp486Asn[4],然而热点突变仍不清楚㊂Vargas Pous-sou[5]团队对448例病例进行分析表明,在70%的患者中存在两个受影响的等位基因,其中25%为纯合型, 74.9%为复合杂合型,并且还有18%只有一个等位基因发生突变㊂根据导致NCC活性降低或丧失的机制可将SLC12A3突变分为五类:1类突变:合成受损㊂即产生缺失或非活性蛋白质;这些常见于无意义㊁移码㊁剪接位点突变或过早终止密码子㊂2类突变:加工受损;特征是蛋白质完全转录并翻译出来,但检测到错误折叠从而滞留在内质网并被降解㊂3类突变:运输受损;插入细胞膜异常㊂4类突变:功能特性改变;尽管加工和插入细胞膜正常但其功能特性发生了改变㊂5类突变:降解加速㊂Trpm6-Mg基因:Trpm6(瞬时受体电位阳离子通道,M亚家族,成员6)(transient receptor potential cat-ion channel,subfamily M,member6),位于染色体9q21.13,由39个外显子组成㊂该基因编码远曲小管用十二指肠上皮中镁转运蛋白Trpm6-Mg㊂GS由于肾脏和十二指肠中镁转运蛋白的下调而导致低镁血症㊂已报道50余种突变,并在中国报道过1个家系[6]㊂CLCNKb基因:CLCNKb基因(氯化物通道Kb) (chloride channel Kb)㊂主要分布在人体和哺乳动物的耳蜗和肾脏内,分别参与听觉和尿液的形成㊂该基因位于染色体1p36,包括19个外显子,编码电压依赖性氯离子通道蛋白㊂主要分布在髓袢粗升段,CLC-NKb基因突变是Bartter综合征(因此常伴耳聋)的常见致病原因之一,并且少数情况下也出现在GS患者中[7]㊂还有部分GS患者中存在CLCNKb基因和SLC12A3两种基因都突变的情况[8]㊂2㊀GS病理生理学钠㊁氯㊁镁㊁钙和钾离子在肾脏的处理是一个复杂过程,在各种肾小管通道的分子活性影响下进行,其中肾远曲小管具有重要作用㊂在肾脏近端小管大部分被滤过的氯化钠(65%~70%)㊁钙(70%)㊁镁(90%)会被重新吸收㊂滤液到达远曲小管时,剩余的这些离子将通过跨细胞转运机制被重新吸收,使远曲小管成为调节钠㊁氯㊁钙㊁镁重吸收的重要位点,GS患者肾脏病理机制如图2㊂图2㊀GS患者肾远曲小管和集合管病理机制图低钾性碱中毒:SLC12A3基因编码肾远曲小管顶端膜中的NCC通道㊂NCC有助于从管腔中重吸收钠和氯离子㊂SLC12A3基因突变会导致NCC功能丧失,进而使得钠和氯离子输送到集合管中㊂为了重新吸收多余的钠,远曲小管和集合管基侧膜Na+-K+泵表达和近端小管前半段和髓袢升支粗段顶端膜Na+-H+交换增强㊂另外,集合管通过醛固酮介导的顶端膜上皮钠通道表达也会增加㊂这些变化导致小管上皮细胞内钾离子浓度升高,顶端膜对钾离子具有通透性,因此钾离子可顺化学梯度通过肾脏钾通道进入小管液,即钾和氢的分泌,从而导致低钾性碱中毒㊂此外,为增加钾离子的重吸收,集合管闰细胞顶端膜H+-K+交换也会增加,随着钾离子的重吸收氢离子被分泌入小管液最终导致低钾性碱中毒㊂低镁血症:钙和镁的关系是复杂的,目前还没有准确详细的定义㊂在肾远曲小管的顶端膜和十二指肠的镁转运细胞的刷状边界上,存在镁渗透通道㊂在GS 中,镁通道的表达降低㊂远端小管和十二指肠中这些通道的下调会导致尿液和肠道镁的排出增加,从而在GS中出现低镁血症㊂低镁血症可以部分解释GS患者出现胰岛素抵抗,因为镁离子是胰岛素信号通路中的关键因素[9]㊂此外,低镁血症还可能降低焦磷酸酶活性,促进关节中焦磷酸盐的结晶,导致关节疼痛和软骨钙沉着症[10]㊂㊃4391㊃低钙尿症:体内99%的钙以骨盐的形式沉积在骨骼和牙齿中,少量存在于软组织中㊂生化检测血钙是指总钙的检测,而血气检测可以检测游离钙的含量㊂血钙中约有40%与蛋白质结合,5%-10%为可扩散钙,与有机酸(主要是磷酸盐)结合,而50%处于游离状态发挥其活性作用㊂低镁血症可能会导致小肠和骨骼对甲状旁腺激素的敏感性下降㊂这也可能是GS患者对低尿钙缺乏血钙调节反应不足的原因之一㊂相比于正常人群,GS患者的血钙水平较高㊂在一项涵盖304名GS患者的大型欧洲国际横断面研究中,观察到甲状旁腺功能亢进在GS患者中的发病率低(7%),而甲状旁腺功能低下的发病率更高(20%),血全段甲状旁腺激素(intact parathyroid hormone,iPTH)与血清镁呈显著正相关,而iPTH与25羟基维生素D呈负相关[11]㊂中国队列研究发现纯合突变与GS更早发病和更严重的低钙尿症相关[12]㊂肾远曲小管表达的促钙蛋白㊁促镁蛋白与低钙尿症㊁低镁血症相关[13]㊂目前仍需进一步探索低钙尿症的发生机制㊂除此之外,钙异位沉积在软骨㊁腘绳肌和肾小管也有可能是GS患者存在低钙尿症,而没有高钙血症的原因之一㊂肾素-血管紧张素系统活化:流经肾远曲小管起始部致密斑的氯化钠量减少,以及低血容量对入球小动脉牵张感受器的刺激都可能导致肾素血管紧张素系统激活㊂3㊀GS临床表现目前GS可以基本确定致病的突变基因,但其基因型与表型间相关性仍处于不断深入探索阶段㊂主要临床症状特征包括:对盐的渴望(即儿童时期对咸食或咸味食物偏好)㊁肌无力㊁乏力㊁运动障碍或耐力下降㊁晕厥㊁痉挛㊁抽搐㊁感觉异常㊁脚痉挛㊁生长迟缓㊁青春期延迟㊁身材矮小㊁口渴或异常饮酒行为㊁腹部疼痛发作,成年人可能会出现头晕㊁眩晕㊁多尿㊁夜尿㊁关节疼痛㊁心悸和视力问题㊂四分之三的患者有口渴和对盐的渴望增加㊂多数患者喜欢腌制盐水㊁腌黄瓜㊁橙子和柠檬㊂2021年的中国GS诊疗专家共识将中国人群临床表现及生化分级见表1㊁2[14]㊂表1㊀中国GS患者临床表现类别常见(大于50%患者)多见(20~50%患者)偶见(<20%患者)全身症状对盐的渴望㊁疲乏口渴㊁多饮-神经-肌肉系统肌无力手足抽搐㊁肌肉僵硬疼痛㊁感觉异常㊁头晕眩晕㊁共济失调㊁软瘫㊁呼吸困难心血管系统心悸㊁低血压QT间期延长晕厥泌尿系统夜尿增多多尿-骨关节系统-软骨钙化关节痛消化系统--腹痛表2㊀GS患者生化分级建议级别1级2级3级4级血钾(mmoL/l) 3.0~3.4 2.5~2.9 2.0~2.4<2.0,或低钾血症伴轻瘫㊁肠梗阻,或危及生命的心律失常血镁(mmoL/l)0.60~0.700.45~0.590.30~0.44<0.30,或伴危及生命的心律失常,或手足抽搐GS发病人群主要集中在青春期或成人阶段,但也有报道称2岁㊁5岁㊁7岁的儿童存在该疾病[15]㊂一项中国队列研究显示,三分之一的GS患者合并有糖尿病[16]㊂此外,还有报道提到了GS患者存在软骨钙沉着症㊁肾钙沉着症㊁腘绳肌钙化等情况,表现为关节和肌肉疼痛以及蛋白尿和乏力等,可能是焦磷酸钙晶体沉积在软骨㊁腘绳肌和肾小管中所致[10]㊂4㊀GS治疗和预后㊃5391㊃GS的治疗应个体化㊂在饮食方面上,多摄入富含钾的食物如香蕉㊁土豆㊁橘子等㊂需要终身补充钾时,首选口服氯化钾㊂优先考虑补镁,因为镁的补充有助于钾的补充,并推荐剂量为4mg/kg至5mg/kg,分为4至6次㊂治疗目标为血钾ȡ3.0mmoL/l,血镁ȡ0. 6mmoL/l㊂缓释剂型更容易耐受,并需注意胃溃疡㊁腹泻等胃肠道不适情况,避免空腹服用㊂推荐根据症状㊁生物化学和副作用进行滴定式给药,分次给药㊂如病情需要,静脉补充㊂对于顽固性低钾血症患者,可考虑加用醛固酮拮抗剂㊁保钾利尿剂如螺内酯(每天200mg 至300mg)和阿米洛利(每天5mg至10mg),以及肾素-血管紧张素系统抑制剂(如缬沙坦),需警惕低血压等问题㊂患者伴有关节疼痛时推荐使用非甾体抗炎药,如吲哚美辛㊂然而基于GS的发病机制思考得知,肾素-血管紧张素系统是GS的一种保护性反应,使用螺内酯㊁缬沙坦抑制该系统的药物是否真的获益仍有待商讨㊂怀孕期间罹患GS人群,由于怀孕等生理刺激因素会掩盖GS症状,患者自我感觉不明显,临床治疗上可能需要增加电解质补充剂量,静脉给药的可能性增大[17]㊂如果已经替代了钾和镁,但仍有症状,使用氯化钠治疗可能会带来一些临床获益,因为从本质上来看,GS是由于氯化钠的丢失所致,但是否真正有效仍无确凿证据㊂关于GS长期预后方面所知甚少,需要考虑其对患者的长远影响,如慢性肾病㊁软骨钙沉着症㊁心律失常㊁继发性高血压和妊娠期治疗等㊂目前已知大多数GS预后良好,但乏力等严重影响患者日常生活质量和工作能力,而进展到终末期疾病(如严重心律失常或肾功能不全)的非常少见,在文献中仅有一例报道㊂5㊀总㊀结GS目前最常见的诊断形式是通过实验室发现㊂唯一公认的临床症状是不适感㊂基因检测在GS诊断中越来越被广泛应用,然而其费用较高㊂因此,在未来我们需要推动便宜实惠并普及化的基因检测方法以服务于有慢性低钾血症的患者群体㊂ʌ参考文献ɔ[1]㊀穆妮热㊃阿塔吾拉,郭艳英.Gitelman综合征并发症及常见合并症的研究进展[J].医学研究杂志,2023,52(05):177-179,114.[2]㊀Schlingmann KP,de Baaij JHF.The genetic spectrum ofGitelman(-like)syndromes[J].Curr Opin Nephrol Hyper-tens,2022,31(5):508-515.[3]㊀Viering D,Schlingmann KP,Hureaux M,et al.Gitelman-likesyndrome caused by pathogenic variants in mtDNA[J].AmSoc Nephrol,2022,33(2):305-325.[4]㊀Xu J,He J,Xu S,et al.Gitelman syndrome with graves'dis-ease leading to rhabdomyolysis:a case 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儿童高IgM综合征诊疗进展2024（全文）摘要高IgM综合征(hyper-IgM syndrome，HIGM)是由基因突变导致免疫球蛋白类别转换重组(class switch recombination，CSR)缺陷，伴或不伴体细胞高频突变(somatic hyper mutation，SHM)缺陷的一种罕见的原发性免疫缺陷病，多数为X连锁隐性遗传，少数为常染色体隐性或显性遗传，其特点是血清IgM水平升高或正常，并伴有IgG、IgA和IgE缺乏。

HIGM临床常表现为儿童早期起病的反复感染、肿瘤和自身免疫疾病等，预后差，尤其是X连锁隐性遗传的HIGM，生后如不及时干预，多数早期夭折。

该文旨在介绍HIGM的发病机制、临床表现及诊疗进展等，以提高儿科临床医生对该病的认识，及时做到早期识别与干预，改善HIGM患儿预后。

高IgM综合征(hyper-IgM syndrome，HIGM)是一种罕见的原发性免疫缺陷病，由Rosen等于1961年首次报道[1]。

HIGM是一组由基因突变致免疫球蛋白类别转换重组(class switch recombination，CSR)缺陷，伴或不伴体细胞高频突变(somatic hyper mutation，SHM)缺陷，导致血清IgM水平升高或正常[2]，并伴有IgG、IgA和IgE缺乏及抗体功能低下，临床表现为反复细菌感染、中性粒细胞减少、恶性肿瘤和自身免疫性疾病等。

根据遗传方式的不同，分为X连锁隐性遗传(CD40L)和常染色体隐性或显性遗传(除CD40L外其他基因)，其中以X连锁HIGM多见，占70%，常染色体隐性和显性遗传HIGM多为个例报道，发病率更低。

不同突变基因引起的临床表型亦存在差异。

HIGM预后差，多数患儿生后很快出现反复感染等表现，如不治疗，大部分死亡。

临床早期识别及干预可改善部分患儿远期预后。

近年随着基因检测技术的发展，国内陆续报道一些HIGM病例，但实际临床工作中，由于对本病认识不足，存在诊断延迟或遗漏。

第20卷　第8期医学研究生学报Vol.20　No.8　2007年8月Journal of Medical Postgraduates Aug.2007・综 述・巴特综合征研究进展邵加庆1综述,　赵　明1,　田成功2审校(1.南京军区南京总医院内分泌科,江苏南京210002;2.南京大学医学院附属鼓楼医院内分泌科,江苏南京210008)摘要:　巴特综合征(BS)是一种罕见的肾小管疾病,表现为高醛固酮血症、低钾性代谢性碱中毒和多尿、低血容量、低血压、肌无力及生长发育迟缓等一系列实验室和临床特征。

BS为常染色体隐性遗传。

到目前为止,发现至少5个基因序列与BS有关,分别构成了五种类型的BS:BS1型为15号染色体长臂(15q15～21.1)的SLC12A1基因突变;BS2型为11号染色体长臂(11q21～25)的KCN J1基因突变;BS3型为1号染色体短臂(1p36)的C lCN Kb 基因突变;BS4型为BSND基因突变;BS5型为细胞外钙离子感受体(CaR)基因突变。

不同分型的BS临床表现各异。

到目前为止,BS不能治愈,治疗措施主要为纠正电解质失衡,如低钾血症和可能存在的低镁血症。

关键词:　巴特综合征;　低钾血症;　代谢性碱中毒中图分类号:　R692.6 文献标识码:　A 文章编号:　100828199(2007)08208532043Progress on Bartter syndromeSHAO J ia2qing1revie w ing,ZHAO M ing1,TI A N Cheng2gong2checking(1.D epart m ent of Endocrinology,N anjing General Hospital of N anjing M ilitary Co mm and,PLA,N anjing210002,J iangsu,Ch ina;2.D epart m ent of Endocrinology,A ffiliated D rum To w er Hospital of M ed ical College of N anjing U niversity,N anjing210008,J iangsu,China)Abstract:　Bartter syndr ome,a dis order of the renal tubules in the kidneys,causes a higher than nor2 mal aldoster one level and l ow seru m potassiu m levels which lead t o metabolic alkal osis.Patients withthis syndr o me share a myriad of clinical sy mp t om s and laborat ory abnor malities.Bartter syndr ome is in2 herited as an aut os omal recessive trait.A t p resent,correcting electr olyte disturbances,i.e.hypokale2 m ia and possibly hypomagnese m ia,was main therapy for Batter syndr ome.Key words:　Bartter syndr ome;　Hy pokale m ia;　Metabolic alkal osis0　引 言 1962年,Frederic B artter首先发现了球旁复合体(肾小球旁器)增生和高醛固酮血症及低钾性代谢性碱中毒之间的关联。