先天性小耳畸形研究現(xiàn)狀和進(jìn)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(cè)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(dǎo)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(xué)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(nèi)耳往往不受累及。可以分為三種類型：①Ⅰ度：耳廓的大小、形態(tài)發(fā)生變化，但耳廓重要的表面標(biāo)志結(jié)構(gòu)存存，外耳道狹窄，嚴(yán)重時外耳道出現(xiàn)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(gòu)成的團(tuán)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(dá)十余種，主要為聽小骨、鼓室肌肉和面神經(jīng)的發(fā)育畸形，并且同外耳畸形嚴(yán)重程度密切相關(guān)。

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(jīng)嵴細(xì)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(xì)胞，是第一、二腮弓區(qū)域間充質(zhì)的主要細(xì)胞成分。它起源于胚胎發(fā)育早期神經(jīng)板兩側(cè)，離開神經(jīng)管背側(cè)后向胚胎內(nèi)遷移，隨著發(fā)育進(jìn)行分化為神經(jīng)系統(tǒng)、骨、軟骨、皮膚以及內(nèi)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(cè)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(dǎo)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(dǎo)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(shù)量明顯減少，表現(xiàn)為來源于第二鰓弓的器官畸形及面神經(jīng)發(fā)育異常。Msx2突變可引起偶數(shù)節(jié)段的菱腦原節(jié)CNCC凋亡增加，突變小鼠出現(xiàn)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(nèi)”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(xì)胞在正確的時間到達(dá)正確的區(qū)域，才能形成正常的耳廓。當(dāng)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)“鏡像”分裂狀的特征。

3 動物模型研究

動物模型已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)識生命科學(xué)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(jìn)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(zhǔn)確地觀察實驗結(jié)果。對于先天性小耳畸形，目前應(yīng)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(xiàn)小耳畸形癥狀，當(dāng)此后代同ICR/Bc小鼠回交時，出現(xiàn)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(rèn)為這是山于“far”基因?qū)隝CR/Bc小鼠基因組的結(jié)果，也就是說當(dāng)小鼠的基因背景變化時，可能出現(xiàn)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(zhuǎn)基因小鼠模型具有低位耳、異常的咬合關(guān)以及伴發(fā)的局部血腫：轉(zhuǎn)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(dǎo)致胚胎死亡，只有雜合子能夠存活。Trumpp發(fā)現(xiàn)定位于人染色體10q25的fgf8基因失活將導(dǎo)致絕大多數(shù)小鼠表現(xiàn)為第一腮弓衍生的軟骨和骨組織結(jié)構(gòu)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(jié)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(dǎo)性聽力障礙和中耳畸形，但對耳蝸的檢測表明未發(fā)現(xiàn)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(dāng)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(jìn)一步探討了pact基因的可能作用方式，發(fā)現(xiàn)pkr-/-出現(xiàn)嚴(yán)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(guān)。

4 遺傳學(xué)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(guān)系；進(jìn)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(biāo)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(guān)系，但微衛(wèi)星標(biāo)記物D11S1883和D11S937之間11q12－13的區(qū)域lod值為2.1，認(rèn)為小耳畸形綜合征可能存在異質(zhì)性。根據(jù)當(dāng)時的基因圖譜，Kelberman等認(rèn)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(jìn)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(jìn)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(jié)果表明：tcof1基因全部26個外顯子都沒有異常，認(rèn)為可以排除小耳畸形綜合征的tcof1基因突變。

5 結(jié)語

目前關(guān)于先天性小耳畸形的病因?qū)W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(xué)、遺傳學(xué)、動物實驗學(xué)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(xué)理論。