Liddle综合征发病机制及临床研究进展

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(收稿日期:1999201228　修回日期:1999206208)

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Liddle综合征发病机制及临床研究进展中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院内分泌科(100730)

潘　慧综述　曾正陪审校

Liddle综合征是以高血压、低血钾、低肾素及低醛固酮血症为主要临床特点的一种罕见的常染色体显性遗传性疾病。因其临床表现类似原发性醛固酮增多症,故又称为“遗传性假性醛固酮增多症”、“钠潴留过多症候群”等。在对Liddle综合征各家系进行30余年随诊治疗和研究的基础上,近几年对其发病机制的研究方面又取得了较大进展,现综述如下:

1　正常钠通道结构及生理学特征

应用分子克隆技术证实人类上皮细胞钠通道(hE NaC)由α、β、γ3个亚单位组成,其编码基因均位于16号染色体上的同一片段,故提示它们有共同的祖基因。hE NaC具有对钠的高选择性、低传导性及对氨氯吡咪的敏感性等生理学特点。hE NaC的每个亚单位均由胞浆内氨基端、羧基端、两个跨膜片段及胞浆外袢组成,各片段的确切功能尚待明确。直接序列分析发现α、β、γ3个亚单位分别由669、640、649个氨基酸残基组成。hE NaC主要分布于远端肾小管、集合管、膀胱等上皮细胞极化膜,上述部位hE NaC 对人类钠重吸收有限速作用,该作用受醛固酮、血管紧张素等激素的调控。已证实表达于蟾蜍卵细胞上的E NaC,其电生理及药理学特性与hE NaC相同,同时研究发现只有当hE NaC3个亚单位同时表达时才可获得最大的钠通透性。目前推测钠通道活性调控模式如下

:

2　hEN aC过度激活是Liddle综合征的关键性病理生理改变

Liddle等曾推测该病主要病理生理改变是远端肾小管、集合管对钠的重吸收显著增强,下述研究将逐步证实该推断。

在低钠饮食(摄钠量<90mm ol/d)条件下用hE NaC阻断剂———氨苯喋啶、氨氯吡咪能有效地控制此类病人的高血压、低血钾等病理生理改变;而醛固酮拮抗剂———安体舒通却不能纠正。Merit等报道2例本征病人于肾移植术

后其盐皮质激素的分泌恢复正常,临床症状明显缓解,并其中1例完全治愈。同时研究亦证实本病患者红细胞内的钠浓度明显增加,其hE NaC所介导的钠内向电流明显增强,而总的及硅巴因敏感的钠外向电流呈下降趋势。Dav2 id等证实B淋巴细胞的内向钠电流由高选择性E NaC所介导,其电生理特征及功能与人肾小管hE NaC无明显差别。比较本病患者与正常人的淋巴细胞斑片钳夹记录,可发现正常人淋巴细胞内向钠电流因加入82chloro2phenylthio2cAMP (82CPT2cAMP)后出现激增,而氨氯吡咪可阻断这种激活效应,但本病患者白细胞的内向钠电流较正常细胞明显增强且不被82CPT2cAMP所激活。正常人维持细胞外液的钠平衡和血压的主要因素是肾小管上皮细胞对钠的重吸收,而其决定因素是钠通过极化膜上hE NaC进入上皮细胞的速率。由此提示本病患者因hE NaC 被过度激活,引起钠重吸收增加,细胞外液容量扩张,而钾的外流与钠间接偶联,造成钾过度丢失导致低血钾及其他特征性病理生理改变,故目前认为本病的发病机制之一是远端肾小管及集合管的hE NaC被过度激活。对本病患者的hE NaC电生理特性研究发现,hE NaC开放时间及钠的传导性并未增加,甚至呈下降趋势,但极化膜上hE NaC数量增加,而使钠重吸收增加。3　钠通道过度激活的机制

钠通道调控序列任一步骤的突变均有可能导致钠通道的激活,目前对其过度激活的原因有以下几种推论:

311　钠通道本身的突变:hE NaC本身的突变在人体水钠稳态失衡中的重要意义正逐渐引起人们的重视。Liddle综合征患者hE NaC的β亚单位羧基末端的45275个氨基酸(AA)残基被截除,而256例其它病例(如原发性高血压,原发性醛固酮增多症等)中均未发现类似的改变。将与本病相关的β和γ亚单位变异表达于大鼠远端肾小管上皮细胞、蟾蜍卵细胞及Madin2Darby狗肾小管上皮细胞,发现其所产生的钠电流强度是完全由野生型3个亚单位组成的hE NaC的2～8倍。筛检发现本病各家系中的基因突变包括两类:(1)碱基对的错义突变C→T。(2)移码突变,从而导致提前终止编码,使β或γ亚单位羧基端被截除。Joni等认为β和γ亚单位的基因突变呈明显的多态性。H oward等报道儿童盐皮质激素的分泌及浓度存在种族差异,但上述几个家系中并未发现白人和黑人病人的基因突变有种族差异,因此确切的情况尚有待进一步探讨。将与Liddle综合征相关的hE NaCβ或γ亚单位羧基末端上不同数量的氨基酸(AA)残基截除,并将其对应的mRNA与野生型hE NaC的mRNA 同时表达于蟾蜍卵上,经电生理分析后可发现截除β亚单位羧基端19个AA残基即可产生与本病相类似的hE NaC电流强度。业已证实截除羧基端12个AA残基即可产生类似的改变,由此提示与本病相关的hE NaCβ或γ亚单位的突变结构域范围较窄,但精确的定性和定位仍有待进一步明确。

截除hE NaC羧基端对hE NaC活性的调控机制目前有3种推测:(1)富含脯氨酸片段突变或丢失。对hE NaC直接序列分析发现,α、β、γ3个亚单位第6132623位AA残基均是富含脯氨酸的片段,呈明显的保守性,简称为PPPXY XX L,而在其上下游则罕见相似性序列。将β亚单位第620位AA残基由Y突变为A后及与本病相关的突变即由第566位AA残基截除hE NaC羧基端的突变分别表达于蟾蜍卵上,其产生的钠电流分别增强(1185±0.07)和(1161±0105)倍,二者之间无统计学差异(P>015),而丢失3个脯氨酸或γ亚单位此片段突变亦可产生类似变化。有报道重复的脯氨酸片段及其下游的结构域亚单位,可与细胞的骨架蛋白如红细胞膜内蛋白结合,而此片段决定钠通道在膜上的定位及内容。故目前认为该保守性片段突变可引起hE NaC插入细胞膜率增加,但hE NaC内吞率下降,因而使hE NaC在极化膜上的数量增加。(2)羧基端磷酸化位点的突变,每个亚单位羧基端都有丝氨酸、苏氨酸等AA残基,它们是蛋白激酶C(PK C)潜在的磷酸化位点。对导致截除羧基端19个AA残基的突变βs622x(即截除第622位上的苏氨酸)表达于蟾蜍卵上时所产生的钠电流