惊恐障碍的分子遗传学研究进展

　　提要 惊恐障碍病因可能与经典神经递质GABA、5-HT、DA、Ach及神经肽CCK等功能异常有关，本文对近有关惊恐障碍患者的GABA、5-HT、DA、Ach及CCK受体基因的研究作一综述。

　　关键词 惊恐障碍；基因

　　惊恐障碍是一种反复发作的严重焦虑。目前解释其病因机制的假说很多，神经生化方面的假说包括经典神经递质类GABA、5-HT、DA和Ach等功能异常假说，以及神经肽类CCK与DA平衡失调假说等。遗传因素在惊恐障碍的发生中也可能起一定的作用，因为在对人灶族系的调查中发现，焦虑症患者的近亲中，本病发生率为15%，是一般居民的3倍[1]；对双生子的调查中发现，单卵双生子的同病率为50%，焦虑素质为65%，而双卵双生子同病率仅4%，焦虑素质仅13%[1]；这些研究表明惊恐障碍具有明显的遗传倾向，其病因至少部分是出在基因上。

　　随着分子遗传学技术的发展，近年在基因水平对惊恐障碍病因的探讨进行了不少研究。

　　一、惊恐障碍与GABAA受体基因

　　γ-氨基丁酸（GABA）受体分为GABAA和GABAB两种亚型。GABAA亚型受体与氯通值、安定受体组成一个复合体，该复合体是由α、β、γ、δ亚基组成的一种四聚体，门控着氯通值。α亚基上有安定结合点；β亚基上有GABA结合点；γ亚基本身不能和苯二氮卓类或GABA结合，但它是寡聚受体与苯二氮卓类高亲和时所必需的；δ亚基上则没有结合位点，其功能尚不清。α、β、γ、δ亚基的肽链都是4次跨越细胞膜的结构[2，3]。

　　GABAA受体一氯通道一安定受体复合体在抗焦虑中起着重要的作用；GABAA受体与氯通道偶联，门控着氯通道，GABAA受体激动剂（如GABA）可激活GABAA受体，打开氯通道，使细胞外CI-内流、氯导增加，引起突触后膜超极化，产生对神经元的抑制效应，因此呆产生抗焦虑作用；苯二氮类抗焦虑药（如安定等）作用于安定受体，可使GABAA受体上调，进而使GABAA受体对GABA的亲和性增加、与GABA的结合增多，从而使GABAA受体打开氯通道的频率增加，增强GABA的突触后抑制效应，呈现抗焦虑效果；巴比妥类药直接作用于氯通道，使氯通道打开的时间延长，也具有抗焦虑作用。总之，GABAA受体激动剂、安定受体激动剂和巴比妥类药物，由于它们分别作用于GABAA受体、安定受体和氯通道，均具有抗焦虑作用。反之，致焦肽（diazepam binding inhibitor，DBI）是一种内源性的安定结合抑制剂，可使GABAA受体下调，使GABAA与配基的结合减少，可引起焦虑；β-carbolin与安定受体结合，减弱GABA的作用，也可引起焦虑；印防已毒素可使氯通道关闭，拮抗GABA的作用，可引起惊厥。所以，GABAA受体—氯通道—安定受体复合体在焦虑的发生和治疗中均起着十分重要的作用[2]。

　　GABAA受体—氯通道—安定受体复合体的亚基具有极大的多态性，人类GAGAA受体复合体亚基共有13个变异体，其中α亚基有7种变异体（α1～α7），β亚基有3种变异体（β1～β3），γ亚基有2种变异体（γ 1～γ2），而δ亚基目前尚未发现有变异体[3]。有假说认为惊恐障碍的易感性及药物治疗的反应性与GAGAA受体复合体亚基变异体的不同有关，而由于每个亚基变异体都是由一个唯一的基因编码、由其相应的mRNA所转录，所以该假说进一步认为惊恐障碍的易感性及药物治疗的反应性与GAGAA受体复合体基因多态性、mRNA水平有关。Tanay（1996）[4]研究发现，分别给鼠慢性投以抗惊恐药丙米嗪、苯乙肼、甲唑安定可改变脑干GABAA受体复合体α1、β2、γ2亚基mRNA的水平，进而使特异性GABAA受体复合体的亚基表达改变，而这些基因表达的改变又不同于那些由非抗惊恐的抗焦虑药（布斯哌隆）所产生的改变，这有力支持了上述假说。Crowe（1997）[5]进一步检测了编码GABAA受体复合体8个亚基变异体的基因（α1～α5、β1、β3、γ2），在104个严格定义的惊恐障碍患者、134个广义的惊恐障碍或亚综合征惊恐障碍患者上述基因之间进行连锁研究，但结果示发现存在连锁，不支持上述假说，认为惊恐障碍不是由所检测的8个GABAA受体复合体亚基基因的任何一个基因的突变引起。

　　二、惊恐障碍与5-HT1D受体基因

　　药物的抗焦虑的作用还涉及其他递质系统，如NE系统尤其中枢蓝斑区，是预期危险的觉醒中枢；DA系统可能与情感性行为和焦虑表现有关；5-HT系统尤其在背际核，对焦虑的适应性行为起抑制作用。上述递质系统互相联系共同作用于脑的不同水平发挥作用[6]。

　　血浆皮浆类固醇含量上升，可反馈性地使T-HT更新率加速、5-HT机能活动过盛，可能与焦虑的发生有关[7]；5-HT还可促进ACTH的分泌，从而调节和影响焦虑情绪反应[1]。抗焦虑药苯二氮类可降低5-HT活性、抑制脑内5-HT的更新率、减慢5-HT的耗存速度，这可能与其抗焦虑作用有关[1-7]；抗焦虑药布斯哌隆能降低5-HT能神经元的活力，其抗焦虑作用也与此有关[8]。总之，5-HT系统与焦虑症的发生及治疗关系密切，5-HT受体基因也因此成为惊恐障碍的候选基因之一。

　　5-HT受本分14训亚型，其中5-HT1D受体还可再细分成5-HT1Dα受体的基因第1080位碱基可出现C与T转换，形成以080多态性[9]；编码5HT1Dβ受体的基因第276位碱基可出现A与C转换，形成A276G多态性[9]；这2个多态性均为静态多态性，不直接改变所编码的氨基酸结构，但它们可能间接影响5-HT1D受体的表达水平，进而影响惊恐障碍的易感性。所以，Ohara(1996)[9]研究了一组惊恐障碍患者和正常对照，对他们的5-HT1Dα与β受体基因进行测序分析，但结果发现两组间上述两个多态性均无明显的差异，不支持5-HT1D受体基因影响惊恐障碍易感性之说。

　　三、惊恐障碍与D4受体基因

　　多巴胺D4受体主要分布于额叶皮质区，由于编码D4受体的基因极具有多态性，这些多态性可能影响D4受体的功能，使该基因也成为评价惊恐障碍的候选基因之一。目前共发现D4受体基因有十种多态性，包括3种静态多态性和7种动态多态性。D4受体基因起始密码子上游第11密码子上第一31位碱基C可转换为T，从而形成多态性C-31T，等位基因A1（即第一31位碱基为C）频率为0.93，A2频率为0.07[10]；D4受体基因起始密码子下游第11密码子中第31位碱基G可转换为C，使所编码的D4受体上第11位氨基酸Gly置换为氨基酸Arg，从而形成多态性Gly11Arg，等位基因A1（即第31为碱基G）频率为0.99，A2频率为0.11[10]；D4受体基因第36至42密码子上一段21bp长的碱基序列可出现缺失，所形成多态性的等位基因A1无21bp的缺失，等位基因A1有21bp的缺失[10]。Cichon（1995）[10]研究148个德国正常人、256个精神分裂症患者、99个情感障碍患者和一组惊恐障碍患者，发现所有患者的多态性C-31T、Gly11Arg与正常人均无明显差别，在精神分裂症患者、情感障碍患者和正常人均未发现21bp的缺失，但在1个惊恐障碍患者发现有这个罕见的缺换变异，这可能意味着该缺失变异参与了惊恐障碍的发生，但也可能是机会性的假阳性结果。

　　四、惊恐障碍与CHRNA4基因

　　中枢神经递质NE对应激所引起的下丘脑—垂体—肾上腺反应起抑制作用，而乙酰胆碱（Ach）可促进ACTH的分泌，进而可调节和影响焦虑情绪反应[1]；最近又有研究发现，焦虑症患者胆碱胆碱酯酶活性明显偏低，这提示焦虑与胆碱酯酶活性偏低有关[1]。总之，Ach能系统与焦虑症的发生关系密切。

　　Ach受体分N与M两种亚型，N型Ach受体（nicotinic acetylcholine receptor,CHRN）在中枢神经系统分布十分广泛，在大脑皮质层、边缘系统的海马、杏仁核、纹状体都有分布。CHRN受体由四种亚基因组成，亚基分别命名为α、β、γ、δ，每个亚基是一个分子量约55kD的跨膜糖蛋白，它们按α2βγδ比例组成CHRN受体，总分子量约275kD；5个亚基呈五边形排列，共同围成CHRN受体的离子通道壁，总体呈不对称的哑铃状，每个CHRN受体胞外侧均有两个Ach结合位点，位于两个α亚基的第192和193位的半胶氨酸残基上，它们具有识别和结合Ach的能力；当Ach离子（主要是Na+）通过离子通道进入细胞内，突触后膜发生电位变化，产生生理效应[3]。

　　组成CHRN受体的亚基具有多种变异体[3]，其中α亚基具有6种变异体（α2～α7），β亚基具有3种变异体（β2～β4），这些变异体可改变CHRN受体的功能，每个变异体由各自唯一的编码，其中编码α4亚基的基因（CHRNA4基因）定位于20q13.3基因座[11]。已有研究发现焦虑障碍与EEG低电压（LVEEG）相关联，约有1/3的VLEEG病例与基因座20q13.3连锁[1]，所以有假说认为惊恐障碍的易感性也可能与CHRNA4受体基因有关，为了探讨二者之间的关系，Steinlein（1997）[11]检测了一组惊恐障碍病人和正常人3个不同的CHRA4基因多态性的等位基因频率，结果发现无显著差异，该研究不支持CHRNA4基因与惊恐障碍之间存在关联。

　　五、惊恐障碍与CCKB基因

　　胆囊收缩素（cholecystokinin，CCK）是一种神经肽，它主要是在细胞体内合成，其前体是由130个氨基酸组成，经过翻译后加工可产生CCK39、CCK33、CCK8和CCK4等活性肽片段[12]。CCK4低剂量可诱发惊恐障碍病人的惊恐发作[13]，所以CCK有可能参与惊恐障碍的发生。

　　CCK受体分两个亚型，即CCKA和CCKB受体，CCKA受体分布于外周，而CCKB受体分布于大脑皮质、纹状体等[12]，所以编码CCKB受体的基因是惊恐障碍的候选基因。Kato（1996）[13]用SSCP方法筛查了22个惊恐障碍家系的先证者CCKB基因的突变，发现两个多态性：在10个病人外显子4与5之间的内含子上发现有一个多态性2491C→A，在1个先证者外显子2的胞外环上发现一个错义突变（1550G→A，Val125→Ile）；在另外34个不相关的惊恐障碍病人和112个正常对照中检测这个错义突变，发现8.8%(3/34)的病人和4.4%（5/112）的正常人有这个突变。但这些突变在患者与正常人之间的差异均未达显著性，所以认为这些突变在惊恐障碍中没有病理生理意义。

　　六、结语

　　对惊恐障碍的分子遗传学研究已进行了不少，目前主要集中在探讨惊恐障碍与GABAA、5-HT1D、D4、CHRNA4受体基因及CCKB基因的关系。这些研究中除了发现D4受体基因一个21bp缺失变异可能参与了惊恐障碍的发生之外，共余研究均为阴性结果。但这并不能使我们对寻找惊恐障碍的易感基因失去信心，因为以前的研究尚存在不足之处：①对候选基因的亚型及多态性的的类型调查不全：如对GABAA受体复合休13种亚基基因只调查了8个，尚有5个未调查；对5-HT受体基因14种亚型只调查了1个，尚有13个未调查；对D4受体基因10种多态性只调查了3个，尚有7个未调查；对CHRN受体11种亚基基因只调查了1个，尚有10个未调查。②样本量较小：惊恐障碍可能是一种遗传异质性疾病，是由多个基因微小的遗传效应叠加而致病的，所以要调查每个基因与惊恐障碍的关系，往往需林大样本才能发现阳性结果，以前的研究样本量都不大，难以排除假阴性结果的可能性，况且目前唯一发现阳性结果的那个研究也可能因为样本量太小，难以排除是机会性造成的假阳性结果。所以有关惊恐障碍的分子遗传学研究还有等于进一步扩大样本量、深入全面地进行。

　　参考文献

　　1沈渔村主编，精神病学，第三版，北京：人民卫生出版社，1995，413～416

　　2许绍芬主编。神经生物学。第一版，上海：上海医学大学出版社，1992。142～151

　　3陈宜张主编。分子神经生物学。第一版，北京：人民军医出版社，1995；107～117

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　　5 Crowe RR et al.Am J Psychiatry,1997;154(8):1096

　　6陈彦方等主编。新编临床精神药物手册。第一版，山东：山东科学技术出版社，1998。115～116

　　7沈渔村主编。精神病学。第三版，北京：人民卫生出版社，1995。39～43

　　8 徐韬园。上海精神医学，191；新（3增）：42

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　　10 Cichon S et al.Psychiatr Genet,1995;5(3):97

　　11 Steinlein OK et al.Am J Med Genet,1997;74(2):199

　　12许绍芬主编。神经生物学，第一版，上海：上海医科大学出版社，1992，191～193

　　13 Kato T et al.Am J Med Genet,1996;67(4):401