先天性小耳畸形研究現狀和進展

先天性小耳畸形是由于胚胎時期第一、二鰓弓及其第一鰓溝的發(fā)育異常引起的外、中耳畸形，許多患者還同時伴有同側下頜骨和面部軟組織的發(fā)育不良。先天性小耳畸形是繼唇、腭裂之后最為常見的面部畸形，也是導致面部不對稱最常見的先天性畸形。本文擬將先天性小耳畸形的臨床特征、胚胎發(fā)育、動物模型和遺傳學研究綜述如下。

1 臨床特征

先天性小耳畸形患者臨床特征涉及耳廓、外耳道和中耳，但內耳往往不受累及?？梢苑譃槿N類型：①Ⅰ度：耳廓的大小、形態(tài)發(fā)生變化，但耳廓重要的表面標志結構存存，外耳道狹窄，嚴重時外耳道出現閉鎖；②Ⅱ度：最為典型，只存在呈垂直方位的耳輪，呈臘腸狀，外耳道閉鎖；③Ⅲ度：只存留皮膚、軟骨構成的團塊，甚至無耳。先天性小耳畸形患者中耳發(fā)育障礙類型多達十余種，主要為聽小骨、鼓室肌肉和面神經的發(fā)育畸形，并且同外耳畸形嚴重程度密切相關。

2 胚胎發(fā)育

對于耳廓胚胎發(fā)育的研究和實驗已有百余年的歷史，但其確切的發(fā)病機制仍不明確。近年來，顱神經嵴細胞(Cranial neural crest cell，CNCC)在耳部發(fā)育中的作用逐步引起了人們重視。CNCC是一種多能干細胞，是第一、二腮弓區(qū)域間充質的主要細胞成分。它起源于胚胎發(fā)育早期神經板兩側，離開神經管背側后向胚胎內遷移，隨著發(fā)育進行分化為神經系統(tǒng)、骨、軟骨、皮膚以及內分泌組織等，在顱頜面部組織器官的發(fā)育中起重要作用。CNCC的一個重要特征是其遷移性，不同部位CNCC各具特定的遷移路徑。來源于中腦區(qū)后份及后腦(又稱菱腦，rhombomeres，共分r1－r8八個節(jié)段)前份(r1，r2)的CNCC側腹向遷移，參與形成第一鰓弓，來自r3，r4的CNCC參與第二鰓弓的形成。各種遺傳和環(huán)境因素都可能影響CNCC的遷移過程，導致各種病理畸形的發(fā)生。Xin等通過給予妊娠早期的猴子服用13－順維生素A，誘導了外、中耳畸形。通過基因小鼠敲除Hoxa1、Hoxb1基因后，第二：鰓弓CNCC數量明顯減少，表現為來源于第二鰓弓的器官畸形及面神經發(fā)育異常。Msx2突變可引起偶數節(jié)段的菱腦原節(jié)CNCC凋亡增加，突變小鼠出現砧骨變形、鐙骨未分化、上下頜骨發(fā)育不良等顱面部畸形。

我們基于CNCC的研究和小耳畸形的臨床特征，提出了先天性小耳畸形的病理發(fā)育模式假說：人類的耳屏及其外耳道主要來源于第一腮弓，主要。由來自于r2的CNCC演變而來，具有“向內”突出的形態(tài)特點；而絕大部分耳廓組織來源于第二腮弓，主要由來自于r4的CNCC演變而來，具有“向外”突出的形態(tài)特點。只有攜帶耳廓各部分發(fā)育信息的CNCC細胞在正確的時間到達正確的區(qū)域，才能形成正常的耳廓。當在各種環(huán)境因素或某種基因缺陷的影響下，CNCC遷移路徑、時間或區(qū)域等出現障礙，則會形成各種耳廓畸形，具體可以分為以下幾種模式：r2不僅向第一腮弓區(qū)域遷移，同時也向第二腮弓區(qū)域遷移；r4也表現為同樣的情況，同時分布于第一和第二腮弓區(qū)域，第一和第二腮弓因此異常融合，形成臨床最為典型的呈現為“臘腸”狀的小耳畸形特征。r4遷移至第一腮弓的前方，則形成了小耳畸形伴發(fā)的附耳的特征，同樣r2遷移至第一腮弓的前方，則形成小耳畸形伴發(fā)耳前瘺管的特征。r4遷移至第三腮弓位置，則形成臨床較為少見的耳廓，呈現“鏡像”分裂狀的特征。

3 動物模型研究

動物模型已成為現代醫(yī)學認識生命科學客觀規(guī)律的主要工具。通過動物模型開展的研究，能夠在人工控制的條件下進行，可以有意識地改變那些在自然條件下不可能或不容易排除的因素，更加準確地觀察實驗結果。對于先天性小耳畸形，目前應用最多的是小鼠動物模型。

Juriloff等利用攜帶有隱性致死性突變基因“far”的BALB/cGaBc小鼠同ICR/Bc小鼠交配時，約10％的后代出現小耳畸形癥狀，當此后代同ICR/Bc小鼠回交時，出現小耳畸形的后代約為15％－20％，但是單純的ICR/Bc小鼠或攜帶有隱性致死性突變基因“far”的BALB/cGaBc小鼠都不能生育小耳畸形小鼠，Juriloff等認為這是山于“far”基因導入ICR/Bc小鼠基因組的結果，也就是說當小鼠的基因背景變化時，可能出現小耳畸形。Naora等通過對10號染色體(B1－B3區(qū)域)插入性突變，轉基因小鼠模型具有低位耳、異常的咬合關以及伴發(fā)的局部血腫：轉基因小鼠呈常染色體顯性遺傳，但外顯率顯著下降，純合子將導致胚胎死亡，只有雜合子能夠存活。Trumpp發(fā)現定位于人染色體10q25的fgf8基因失活將導致絕大多數小鼠表現為第一腮弓衍生的軟骨和骨組織結構發(fā)育不良。

雖然以上研究取得了令人矚目的成果，但更為卓有成效的工作是對于pact基因的研究。Pact基因編碼的PACT蛋白主要有兩個功能：一是作為雙鏈RNA結合蛋白(double－stranded RNA－bindingprotein，dsRNA)，第二是激活蛋白激酶PKR。Rowe等成功制作了pact基因敲除小鼠，觀測到pact－/小鼠具有顯著的耳廓畸形、外耳道閉鎖、傳導性聽力障礙和中耳畸形，但對耳蝸的檢測表明未發(fā)現明顯發(fā)育畸形；而pact+/-小鼠外、中耳畸形則無pact－/－小鼠顯著，上述病理特征同人類的先天性小耳畸形病理發(fā)育非常類似。當雌性和雄性pact+/-小鼠相互交配時，pact-/-小鼠以孟德爾遺傳方式發(fā)生。Rowe等同時制作了pkr基因突變小鼠，進一步探討了pact基因的可能作用方式，發(fā)現pkr-/-出現嚴重免疫障礙無法存活，但是沒有外、中耳畸形，因此提出了pact不是通過激活蛋白激酶PKR的方式發(fā)揮作用的，可能與dsRNA功能有關。

4 遺傳學研究

先天性小耳畸形的易感基因定位以及鑒定是目前研究的熱點和難點，Kelberman等收集了兩個先天性小耳畸形綜合征家系，通過連鎖分析排除了8q11－8q13、10q25、6p23－p24區(qū)域的連鎖關系；進一步的全基因組掃描研究表明，其中-個家系其致病基因定位于14q，位于微衛(wèi)星標記物D14S987、D14S65之間約為10.7厘摩之間的區(qū)域；另一家系則排除了14q32區(qū)域的連鎖關系，但微衛(wèi)星標記物D11S1883和D11S937之間11q12－13的區(qū)域lod值為2.1，認為小耳畸形綜合征可能存在異質性。根據當時的基因圖譜，Kelberman等認為D14S987、D14S65之間最為可能的候選基因為GSC。GSC包括3個外顯子，在胚胎顱面發(fā)育中具有重要作用，但通過對120例散發(fā)性小耳畸形綜合征患者進行高效液相色譜分析，未檢測到GSC基因突變。Splendore等對4例小耳畸形綜合征患者進行了TreacherCollins綜合征致病基因－tcof1基因突變研究，通過PCR－SSCP和直接序列分析，結果表明：tcof1基因全部26個外顯子都沒有異常，認為可以排除小耳畸形綜合征的tcof1基因突變。

5 結語

目前關于先天性小耳畸形的病因學研究方興未艾，但尚未見明確的環(huán)境因素或遺傳因素的報道。相信隨著胚胎學、遺傳學、動物實驗學等研究的深入，必將逐步解開小耳畸形病理生理發(fā)生機制的神秘面紗，為其防治提供科學理論。