中华神经科杂志

CHINESE MEDICAL ASSOCIATION

1999年第32卷第4期 vol.32 No.4 1999

顾卫红王国相

关键词：共济失调 vitE缺乏 隐性遗传

共济失调伴选择性维生素E（VitE）缺乏症（AVED）为一种常染色体隐性遗传病，又称家族性单纯Vit E缺乏症（FIVE），其临床特征为共济失调，腱反射减弱或消失，深感觉障碍，构音障碍及Vit E缺乏。因其临床表现与Friedreich共济失调（FRDA）很相似，曾被误认为FRDA的临床变异型，在诊断时易被混淆。目前已知本病为α-生育酚（VitE的主要形式）转运蛋白（α-TTP）的基因一系列突变导致α-TTP的转运功能障碍，引起Vit E在血及组织中浓度下降，从而引发一系列神经系统及其他组织的损伤。该基因已定位于8q13.1～13.3，证实其与FRDA(定位于9q13～21.1)为两种不同的疾病。本文综述了近年来AVED的临床表现、发病机制、病理特点、基因定位、不同突变型与临床表型的关系及治疗诸方面的研究进展。

一、临床表现及与FRDA的鉴别

AVED的临床表现变异很大，可为严重的类FRDA共济失调^［1］，也可为轻型病变^［2］。Cavalier等^［3］总结其临床特点：2～52岁发病，绝大多数≤20岁，无男女差异。以下几点与FRDA相同：共济失调、构音障碍、下肢肌肉无力、音叉振动觉减弱、深反射消失、病理征阳性。但FRDA病人多有心肌病变，且10%病人表现有糖尿病，而AVED心肌病变明显少于FRDA（P＜0.0005），且未发现糖尿病或糖耐量异常。而28%的AVED病例伴有头颈运动缓慢，13%的病例伴有肌张力障碍，这两个特点尚未见于FRDA。另外有人报道少数病例可出现视网膜色素变性、肌阵挛、震颤、肌肉萎缩等^［4］。AVED病人血浆Vit E水平均低于5 μg/ml^［3］。

二、发病机制

1.Vit E结构与转运：普遍认为饮食中的Vit E量足够维持正常生理活动，体内储存的量也足够使人在一段时间缺乏Vit E摄入时不发生Vit E缺乏症。因Vit E为脂溶性，所以其缺乏可见于各种脂吸收障碍综合征，如β-脂蛋白缺乏症及胆汁郁积症^［5］。Vit E因其结构不同分为8种：α-、β-、γ-、δ-生育酚与α-、β-、γ-、δ-生育三烯酚，具有生理功能的主要为α-生育酚。α-生育酚的不同立体异构体由植基尾的3个手性中心的性质（分为螺旋-S、消旋-R）决定，天然的RRR-α-生育酚具有很高的生物活性^［6］。正常人Vit E转运是由小肠吸收入血后结合于乳糜微粒，后者在脂蛋白脂酶的催化下释放一小部分生育酚及脂肪酸，剩余部分由高密度脂蛋白（HDL）获得载脂蛋白E后经受体介导进入肝细胞，与溶酶体结合，脂蛋白载体被水解，游离生育酚进入胞浆，结合到由内质网与高尔基体组装加工的极低密度脂蛋白（VLDL）后通过排粒过程入血形成再循环。血浆Vit E正常水平为（8.7±3.7）μg/ml^［4］。

对AVED病人进行生育酚吸收试验（口服100 IU/kg），血浓度上升幅度与正常对照相同，但下降速度快，说明这种病人Vit E缺乏并非吸收障碍^［2］。Traber等^［5，6］采用气相层析及质谱测定等方法得出以下推论：（1）存在一种肝生育酚结合蛋白，可区分不同种类的生育酚并选择性地将α-生育酚结合至VLDL；（2）该蛋白还可区分α-生育酚不同立体异构体并优先结合RRR-α-生育酚至VLDL，以保持其血浆水平；（3）不能区分的患者缺乏此蛋白或该蛋白上的生育酚结合结构域出现缺陷；（4）能够区分而不能保持血浆水平的患者该蛋白有较轻的缺陷，可能为转运结构域的异常。大剂量口服Vit E可提高病人血清Vit E水平是因为此时α-生育酚从乳糜微粒非特异地转移至循环中的其他脂蛋白。

2.Vit E的功能及缺乏引起的病变： Vit E存在于细胞的膜性结构及脂肪细胞的脂滴和脂蛋白中，通过阻断过氧化自由基与生物膜中的不饱和脂肪酸的链式氧化反应达到抗氧化作用。而且Vit E可协助巯基清除自由基^［7］，有人认为Vit E还可通过调节谷氨酸的神经毒性来保护中枢及周围神经^［8］。

Yocota等^［4］结合电生理及病理提出Vit E缺乏时神经系统损伤最主要为后根神经节的中央轴索、视网膜，次之为视神经、锥体束、初级感觉轴索。后根神经节处的轴索易失去膜的保护，而止于薄楔束核的轴索尤其敏感，其病变导致共济失调。视网膜外层杆状体包含很高比例的多聚不饱和脂肪酸，又处于氧气丰富的环境中，所以易发生脂质过氧化。

三、病理特点

Larnaout等^［9］对一个确诊为AVED(根据基因定位及突变的检测)的27岁男病人死后进行了尸解发现：(1)脊髓感觉系统脱髓鞘，神经元变性，出现轴索球及淀粉样小体；(2)以下部位出现脂褐素沉积：大脑皮质第三层，丘脑，外侧膝状体，舌下神经核，疑核，脊髓角及后根神经节。脂褐素的超微结构为均一颗粒而无脂滴。病理所见提示:(1)脊髓感觉系统广泛出现轴索球、薄楔束核不同程度的变性及后根神经节中度变性均说明脊髓传导束的脱髓鞘继发于轴索变性；(2)脊髓神经节细胞及后根损伤轻于后柱，以及皮质脊髓束在腰段受损的程度重于颈段提示逆行性变性为可能的病理过程。

四、致病基因研究

1. AVED的基因定位(通过对AVED家系病人表型进行连锁分析)：有关AVED确切的基因定位为Ben Hamida等^［1］于1993年研究了2个大的近亲婚配的家系，病人均具有FRDA表现，但无心肌病变，Vit E血浓度均低于0.88 μg/ml，且小肠吸收实验除外脂肪吸收障碍。而与和FRDA位点（9q13～21.1）紧密连锁的D9S15及D9S5^［10］进行连锁分析后，该组病人的致病基因被排除在FRDA位点12cM之外。2个家系均为高度近亲婚配，发病无男女差异，而患者父母Vit E水平均正常，说明其为常染色体隐性遗传。所有病人均有Vit E缺乏和FRDA表型共存，说明由同一基因的缺陷所致。同年，他们又研究了另外6个家系，应用纯合性定位法将其致病基因定位于8q上5cM区域内，与D8S260及D8S510紧密连锁，并构建了跨越这一候选基因区的2个YAC(酵母人工染色体)连续克隆系^［11］。1995年Doerflinger等^［12］应用AVED候选基因周围3cM区域内共12个微卫星位点进行重组分析及连锁不平衡分析将该基因定位于D8S1225与D8S1178之间1cM区域内。

2.α-生育酚转运蛋白（α-TTP）的基因定位：Sato等^［13,14］将大鼠肝细胞匀浆pH值调至5.1，然后10 000×g离心后取上清液，经多次由粗到细的凝胶层析分离纯化出一种可结合生育酚并可在体外优先将α-生育酚由脂质体转移至线粒体的蛋白，应用蛋白内切酶将其切成4个片段,并分别测定氨基酸序列。应用该蛋白致敏兔子产生的多克隆抗体免疫筛选λ gt11大鼠肝cDNA文库，获得4个阳性克隆，测序后应用计算机辅助分析得到1个开放阅读框架，长834 bp，编码一个278个氨基酸的蛋白，由核苷酸序列推出的氨基酸序列包含上面提到的4个蛋白内切片段。将大鼠α-TTPcDNA克隆入表达载体表达，其产物应用Western印迹杂交法显示可与由α-TTP致敏小鼠产生的单克隆抗体发生免疫反应。应用Western及Northern印迹杂交证明大鼠α-TTP只在肝中表达。Arita等^［15］应用大鼠α-TTP cDNA克隆筛选人类肝cDNA文库，得到了人的全长α-TTP cDNA。分析其序列包含一个开放阅读框架，长度与大鼠相同，蛋白相对分子质量为31 749，其94%的氨基酸组成与大鼠α-TTP相同。应用体细胞杂交及荧光原位杂交，将其基因定位于8q13.1～13.3。Ouahchi等^［16］在跨越这一候选基因区的YAC连续克隆系中用PCR扩增α-TTP特异序列标签位点（STS）及数个微卫星位点，将其进一步定位于D8S510与D8S1178之间1cM范围内。应用Northern印迹杂交证明人的α-TTP可在肝及视网膜表达^［4］。

3.α-TTP结构与功能：人与大鼠的α-TTP与CRALBP(细胞视黄醛脱氢结合蛋白)及酵母的SEC14蛋白（具有磷脂酰肌醇/磷脂酰胆碱转运蛋白活性）结构相似^［15］，可能属同一蛋白家族，转运亲脂分子^［17］。SEC14P存在于酵母胞浆及高尔基复合体中，负责酵母蛋白通过高尔基体的分泌^［18］。其N端129个氨基酸为定位高尔基体的序列，由此推测α-TTP结合生育酚并将其转移至VLDL发生于高尔基体^［15］。

4.确定α-TTP基因为AVED的致病基因：AVED致病基因和α-TTP基因均定位于8q13，AVED病人将α-生育酚结合到脂蛋白的功能异常，而该功能由α-TTP行使。受这些启发，Ouahchi等^［16］应用SSCP（单链构象多态性）检测AVED病人α-TTP基因的5个外显子，发现了3种移码突变：744delA、 530AG→GTAAGT、 513insTT，由此证明了α-TTP基因为AVED的致病基因，Vit E缺乏为AVED的直接原因。

后来Hentati等^［17］在北欧的AVED家系中检测到486delT、 574G→A (R192H)及513insTT突变。Gotada等^［19］在日本发现了303T→G(H101Q)突变。Cavalier等^［3］在多个不同来源家系中发现了另7种突变：175C→T(R59W)、205-1G→C、306A→G、358G→A(A120T)、400C→T(R134X)、 421G→A(E141K)、661C→T(R221W)。截止到目前，共发现α-TTP基因的13种突变，其中截断性突变（移码及无义突变）5种，错义突变6种，潜在突变1种，还有一种为205-1G→C导致外显子2被跳过不转录。

5.不同突变型的临床表现的区别及产