有機(jī)溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白αβ缺陷病

何彩萍 汪艷

膽汁酸在肝細(xì)胞中由膽固醇合成，以膽汁形式經(jīng)膽管系統(tǒng)分泌到小腸，促進(jìn)脂肪、脂溶性維生素和膽固醇的吸收。回腸末端，膽汁酸被腸上皮細(xì)胞重吸收，大部分經(jīng)腸肝循環(huán)返回肝臟，再由肝細(xì)胞分泌到膽汁中。膽汁酸參與調(diào)節(jié)肝腸循環(huán)以及甘油三酸酯、膽固醇和葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì)的體內(nèi)穩(wěn)態(tài)，膽汁酸代謝異常與膽汁淤積性肝病、血脂異常、脂肪肝、心血管疾病和糖尿病等有密切關(guān)系[1]。

有機(jī)溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(OST)是一種位于極性上皮細(xì)胞基底外側(cè)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，其底物主要是膽汁酸和類固醇等陰離子有機(jī)分子。OST在膽汁酸的肝腸循環(huán)和穩(wěn)態(tài)合成方面發(fā)揮重要作用。OST由OSTα和OSTβ兩條多肽鏈組成，轉(zhuǎn)運(yùn)過程需要以O(shè)STαβ異二聚體的形式穩(wěn)定地將底物傳遞至基底外側(cè)質(zhì)膜。OSTα由基因SLC51A編碼，含有340個(gè)氨基酸、7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域。OSTβ由基因SLC51B編碼，含有128個(gè)氨基酸、1個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域。OSTα和OSTβ單獨(dú)都沒有活性，需要共同參與異二聚體化和蛋白轉(zhuǎn)輸以及完成OST功能。盡管SLC51A和SLC51B基因分別位于不同染色體上(分別為染色體3q29和15q22位置)，但通常高水平表達(dá)OSTα的組織也會具有高水平OSTβ，提示這些基因共表達(dá)[2]。 OSTαβ幾乎在所有組織中表達(dá)，但在參與膽汁酸和類固醇穩(wěn)態(tài)維持的組織中含量最高[3]OSTαβ位于腸上皮細(xì)胞、肝細(xì)胞等的基底外側(cè)膜上，有助于膽汁酸從腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入門脈循環(huán)。膽汁酸返回肝臟，將大部分膽汁酸限制在腸，肝和膽囊中，從而使膽汁酸保持接近其主要靶點(diǎn)。

小鼠SLC51A基因敲除(KO)會導(dǎo)致OSTα和OSTβ的表達(dá)缺失。這些KO小鼠的腸道膽汁酸吸收受損，糞便中膽汁酸排泄量增多，這與腸組織OSTαβ蛋白缺失有關(guān)；糞便中脂質(zhì)排泄也會增加，提示脂質(zhì)吸收缺陷。[4]關(guān)于人類SLC51A或SLC51B遺傳變異的臨床報(bào)道不多，OSTαβ異二聚體缺陷在人類肝臟或胃腸道疾病發(fā)病機(jī)理中的作用也尚不清楚。在近期關(guān)于OSTβ缺陷癥的一則報(bào)道中，[5]生于近親聯(lián)姻巴勒斯坦家庭的一對兄弟表現(xiàn)出先天性腹瀉、脂溶性維生素缺乏癥，以及肝生化指標(biāo)升高。其中一例患者11歲，ALT、AST、GGT水平升高，脂溶性維生素A、D和E的血清水平則明顯降低。腹部CT掃描未見異常。內(nèi)窺鏡檢查十二指腸，回腸和結(jié)腸無組織學(xué)異常。肝活檢顯示肝葉小葉結(jié)構(gòu)完整，輕度門脈纖維化，無脂肪變性或炎癥，無明顯的膽汁淤積或膽管病變跡象，但肝組織中銅含量高達(dá)184 μg/g(正常10～50 μg/g)。另一例3歲，以先天性腹瀉為主要癥狀，常規(guī)體格檢查和生長參數(shù)正常。結(jié)腸鏡檢查顯示結(jié)腸黏膜正常。肝臟超聲和腹部CT掃描均未見異常。血清γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶和轉(zhuǎn)氨酶水平升高，血清脂溶性維生素水平顯著降低。兩名患者血漿和尿液分析顯示膽汁酸種類正常，但血漿膽汁酸水平較低。其中一例患者進(jìn)行外顯子組測序，結(jié)果顯示SLC51B的27位密碼子發(fā)生純合子單核苷酸缺失導(dǎo)致移碼突變，以及50位密碼子提早終止。由于SLC51B發(fā)生移碼突變(p.F27fs)阻斷OSTβ蛋白表達(dá)，OSTαβ復(fù)合物形成和膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)活性受明顯損害。這兩例患者最后診斷OSTβ缺陷病。這兩例案例證實(shí)OSTβ缺乏可引起先天性慢性腹瀉以及膽汁淤積性肝病，提示OSTαβ在人類膽汁酸腸肝循環(huán)中的重要作用。

另一則OSTα缺陷該患者是一例2.5歲巴基斯坦男孩， 出生于表親聯(lián)姻家庭[6]。主要表現(xiàn)為不明原因轉(zhuǎn)氨酶升高、膽汁淤積，以及先天性腹瀉。既往病史包括每天10～15次油性大便的慢性吸收不良腹瀉，出現(xiàn)過兩次持續(xù)時(shí)間長、需要輸血的消化道出血，生長遲緩。該患者母乳喂養(yǎng)至1歲，之后開始使用大豆配方奶粉、營養(yǎng)支持和脂溶性維生素補(bǔ)充劑，體質(zhì)量和身高有改善。在2.5歲時(shí)，被發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)氨酶和堿性磷酸酶升高。肝活檢提示早期肝硬化，門脈區(qū)輕微淋巴細(xì)胞炎癥，以及片狀輕微膽管增生；匯管區(qū)未見膽管，但未達(dá)到膽管缺乏的診斷標(biāo)準(zhǔn)。少數(shù)肝細(xì)胞有胞內(nèi)膽汁淤積。十二指腸和結(jié)腸活檢未見組織學(xué)明顯異常。外顯子組測序發(fā)現(xiàn)，與其血緣親屬的數(shù)據(jù)一致，該患者攜帶了23種罕見的純合子蛋白改變突變體；其中包括22個(gè)錯(cuò)義變體，但這些突變體可能沒有致病性；但其他純合子突變可以導(dǎo)致在186位密碼子，SLC51A發(fā)生OSTα編碼的提前終止。這種等位基因變異極為罕見。Sanger測序進(jìn)一步驗(yàn)證該患者存在純合子變異，其父母和另一位沒有病征的姐姐存在雜合子變異?；颊叩慕Y(jié)腸組織未檢測到SLC51A轉(zhuǎn)錄。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜對該患者血液中的膽汁酸濃度進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示盡管存在潛在的膽汁淤積，膽汁酸濃度仍在正常范圍內(nèi)?；颊?歲1個(gè)月時(shí)開始予熊去氧膽酸治療，9個(gè)月后使用消膽胺，在凝血病障礙好轉(zhuǎn)后，正常生長，每天排便2～3次，但轉(zhuǎn)氨酶，DBil和GGT水平仍升高。

盡管在小鼠模型中已經(jīng)明確了OSTαβ在腸上皮細(xì)胞膽汁酸輸出的重要作用，但OSTαβ參與膽汁酸有關(guān)人類疾病的證據(jù)仍有待確定。在以上報(bào)道中，由SLC51A或SLC51B突變引起的OSTα或OSTβ缺陷，患者均表現(xiàn)出不同程度的先天性腹瀉，轉(zhuǎn)移酶升高，循環(huán)膽汁酸水平偏低和膽汁淤積。與OSTβ缺陷相比，OSTα缺陷患者可能表現(xiàn)出更嚴(yán)重的肝組織損傷。這些病例報(bào)道有助于總結(jié)OSTαβ缺陷患者的主要臨床表現(xiàn)，遺傳學(xué)檢測分析是確診所必不可少。總之，OSTαβ缺陷可能是以膽汁淤積、肝纖維化和先天慢性腹瀉為主要特征的臨床綜合征的另一種遺傳學(xué)病因。