肺表面活性蛋白B在足月新生兒呼吸窘迫綜合征中的作用

胡 蓉，譚 秋

（1.瀘州醫學院兒科，四川 瀘州 646000； 2.重慶三峽中心醫院兒童分院，重慶 404000）

新生兒呼吸窘迫綜合征（RDS）是由于肺表面活性物質（PS）缺乏或生成不足而導致的一種臨床綜合征。其多見于早產兒，胎齡愈小，發病率愈高，主要表現為生后不久出現呼吸窘迫并呈進行性加重，而足月兒發生RDS的病因是多方面因素共同決定的[1]。在足月RDS支氣管肺泡灌洗液中肺表面活性物質相關蛋白質（SP）－B 含量減少，即足月 RDS肺部 SP－B 表達減少[2－3]。SPB基因多態性與RDS的易感性有關，且SP－B基因突變是發生新生兒呼吸窘迫綜合征的危險因素之一[1，4]。SP－B遺傳缺陷易患新生兒呼吸窘迫綜合征，可導致呼吸衰竭，藥物治療無效，是難治性RDS的重要因素[5]。PS是一種由肺泡Ⅱ型上皮細胞（ATⅡ）和氣道Clara細胞合成并分泌的脂蛋白復合物，主要功能是降低肺泡表面張力，維持肺泡在呼吸活動中的相對穩定，防止肺泡萎陷和肺水腫，在呼吸系統的防御功能上有重要作用。PS主要由磷脂和蛋白組成，還含有少量的以膽固醇為主的中性脂類和糖，其中90%是以二棕櫚酰磷脂（DP－PC）和磷脂酰甘油（PG）為主的磷脂部分，8% ～10%是與脂質特異性結合的蛋白質部分，即SP[6－7]。目前共發現 4種 SP，分別為 SP－A，SP－B，SP－C，SP－D，其中SP－A，SP－D為大分子的親水性蛋白，SP－B，SP－C為小分子的疏水性蛋白。SP－A，SP－D的主要作用是調節磷脂的分泌和攝取，維持磷脂正常的結構和功能，并具有調節免疫防御的作用。SP－B，SP－C的主要功能降低肺泡表面張力，維持表面活性物質在肺泡表面的分布及穩定性。其中SP－B是最關鍵的蛋白組分，雖然 SP－B在 PS中僅占約 1.5～2%，其所發揮的作用對個體的生存至關重要。筆者就 SP－B的結構和功能、足月RDS中 SP－B在肺部表達、SP－B基因的變異、缺失與足月RDS的發病關系進行綜述。

1 SP－B結構及功能

SP－B基因（SFTPB）位于人類第2號染色體短臂上，是一個約18kb的多肽，由大約一萬個堿基排列組成，含11個外顯子和10個內含子，除第11個外顯子不可譯外，其余的可被轉錄成mRNA，此 mRNA含 2 000個堿基對。SFTPB轉錄成 mRNA后，在去除23個氨基酸后被翻譯為含381個氨基酸的前體SP－B蛋白（proSP－B），此前體蛋白由前10個外顯子編碼。proSP－B具有疏水性起始序列，以Ⅱ型細胞特異性的方式在多囊泡體的細胞內加工，經一系列的蛋白水解后去除proSP－B的N末端和C末端的氨基酸，最后形成含有79個氨基酸的成熟SP－B，人成熟SP－B為單基因產物，由外顯子Ⅵ和外顯子Ⅶ編碼，具有肺特異性[8－10]。

SP－B是一種多功能糖蛋白，缺乏可引起肺不張、呼吸衰竭、先天性肺膨脹不全及嚴重的呼吸窘迫綜合征等。SP－B主要的功能[6，11－12]有直接降低肺泡表面張力的作用，增加肺的順應性，防止呼氣末肺泡的塌陷；促進磷脂在肺泡氣液界面的吸附和擴展，在肺泡表面形成穩定的磷脂單分子層；刺激肺泡Ⅱ型上皮細胞對磷脂的攝??；與板層小體的形成有關；參與管髓體的形成，SP－B基因缺失的小鼠肺內無管髓體，其中SP－A、磷脂及鈣離子也是體外髓磷脂形成的原料；參與宿主的免疫調節，對氣道的免疫防御有重要作用；參與PS在肺泡腔內轉化和組裝，使其在板層體、管髓體、單分子層及囊泡內更好的轉化。PS活性成分的減少可能比總量的減少更容易發病，尤其是SP－B，添加其到表面活性物質磷脂中可有效治療因 PS缺失導致的RDS，也可改善肺的壓力－容積曲線。SP－B在PS中起著必不可少的作用，對產后新生兒的存活至關重要。

2 SP－B在肺的表達及調節

在人胎肺發育過程中，SP－B表達于Clara細胞、ATⅡ及其前體細胞，SP－B的表達及分泌反應了肺泡上皮細胞的發育成熟度。在人類妊娠前3個月的胎肺中，檢測不到SP－B的表達；妊娠的16周左右在氣管、支氣管上皮細胞的胞漿中即可檢測到SPB mRNA和相關表達蛋白；發育早期主要在未分化的高柱狀上皮細胞表達，小管期SP－B主要表達于無纖毛的柱狀上皮細胞。隨著支氣管的進一步發育分化，SP－B的表達逐漸由近端遷移到遠端呼吸道的上皮細胞，遠端呼吸道上皮細胞的表達逐漸增多，而在近端呼吸道上皮細胞中表達逐漸減弱[13]。Northem印記分析提示，在妊娠達24周后SP－B的表達可達成年肺的50%。在妊娠后期，SP－B在肺內的表達與PS中磷脂的升高平行，此期在羊水中可檢測到相關活性蛋白。在原始肺泡期（妊娠25周至出生前）可檢測到穩定的ATⅡ及前體細胞，SP－B在ATⅡ的表達并沒有明顯再增加。而在新生兒期的肺組織中SP－B表達強度明顯增強，其原因可能是在胎肺發育過程中，SP大多處于存儲狀態，胎兒出生以后開始執行呼吸功能，ATⅡ及Clara細胞及受到通氣、牽拉等動力學因素及體液因素的調節，促進SP的大量分泌。臨床上一些發生RDS的患兒，由于肺泡膨脹不全，經過適當的機械通氣后，在未使用外源性PS的情況下病情仍得到改善，這也從一方面解釋了這種現象[14]。

研究證實，RDS的發病與 PS的缺乏密切相關，而 PS中的SP－B是最關鍵的蛋白組分，因此SP－B缺乏或生成不足將直接導致RDS的發生。有研究提示，患RDS的足月兒的肺部SP－B表達減少[3]，發病期間 SP－B呈持續低水平表達[15]。足月 RDS的肺發育是成熟的，通常不會因為肺泡內PS的存儲不足而發病，因此足月RDS的發病可能系肺部炎癥、動力因素不足等抑制了PS中表面活性成分的生理功能。甲狀腺轉錄因子1（TTF－1）的低表達也可導致SP－B蛋白表達減少，甲狀腺功能的減退和呼吸窘迫綜合征的發病有關[10]，維甲酸受體－α（RARα）、信號傳導和轉錄活化因子 －3（STAT3）、Janus激酶 －1（JAK1）可以影響 SP －B 基因的轉錄及表達[16]?；蛲蛔?、基因的多態及遺傳缺陷也可引起SP－B表達的減少甚至SP－B不表達。

3 SP－B基因多態性及突變

近年來，大量研究表明SP－B基因的多態性和基因突變可導致足月兒發生 RDS。目前研究發現，SP－B，SP－C和相關蛋白ATP結合盒轉運蛋白 A3（ABCA3）的異常可引起足月 RDS的發病。Floros等[4]發現，SP－B基因多態性是發生RDS的危險因素之一，Lyra等[1]證實了SP－B基因多態性與RDS等新生兒肺部疾病的易感性有關，Nogee[17]報道了新生兒SP－B缺失或減少不僅與肺的發育相關，也與基因結構的突變有很大關系。SP－B的等位基因具有多態性，一些特異位點發生突變可造成SP－B合成障礙，從而導致了足月RDS的發病，這些突變的基因主要分布在SP－B的前9個外顯子上，以外顯子Ⅱ，Ⅳ，Ⅶ分布最多，突變方式主要有錯義、無義密碼子、點突變、移碼和剪接。

目前已發現大約30多種隱性功能缺失性突變，這些突變可引起SP－B部分或完全缺失。早期發現的位于SP－B基因外顯子Ⅳ上的 1549C的移碼，可引起成熟 SP－B及 proSP－B缺乏[18]。外顯子Ⅶ上Arg236的點突變降低了SP－B的翻譯效率，從而使SP－B 表達減少[17]。SP－B基因上的 1580C／T及 SPB－18A／C基因多態性是RDS的危險因素，可影響SP－B在肺組織中的表達，且不同種族基因多態性有明顯差異[19－20]。目前，SP－B基因多態性研究較多的是 SPB－18A ／C、1580C／T、1013C／A 和 9306A ／G[19]。Floros等[4]對多等位基因進行家系相關性分析，結果發現RDS的易感基因有 SPB－18A ／1013C／1580T／9306A。

4 SP－B基因缺失

SP－B缺乏癥是一種常染色體隱性遺傳的基因型疾病，SPB遺傳缺陷可引起致死性RDS，外源性PS治療無效，肺移植是唯一的治療方法[21]。臨床和流行病學資料均提示，RDS的發病具有遺傳性，SP－B遺傳缺陷者易患RDS[5]。去掉SP－B基因的小鼠和SP－B遺傳缺陷的純合子新生兒，常在生后1～6個月內死于不可逆轉的缺氧性呼吸衰竭，SP－B雜合子小鼠有肺的順應性降低、肺的功能殘氣量增加等相關表現[22]。小鼠SP－B表達低于正常值的25%時會發生呼吸衰竭[23]，外源性的SP－B可改善這種肺損傷的發生。研究發現，存在SP－B缺乏的雜合子病例，由于SP－B分泌減少，抑制了proSP－B向成熟的SP－B轉化，從而導致了RDS的發生。部分SP－B缺乏可同時存在ABCA3突變，參與 SP－B 缺乏的基因突變有 G1355，c.479G ／T，12lins2／R236C等[24，10]。SP－B遺傳缺陷與 RDS的發病密切相關，其可能的發病機制是SP－B缺陷時影響了板層體或管髓體的結構形成，從而引起肺部成熟的SP－B和SP－C分泌減少；肺表面活性成分的減少將直接影響肺泡表面張力，引起肺泡塌陷，肺順應性降低；抑制了ATⅡ對磷脂的攝??；同時SP－B減少會影響氣道的免疫防御，使細菌容易入侵呼吸道，多方面因素綜合作用而導致難治性RDS的發生。

5 總結及展望

綜上所述，RDS是引起新生兒死亡的一種常見臨床危重癥，近年來足月RDS的發病率有明顯的上升趨勢，由早產導致的RDS大多能通過補充外源性PS和良好的輔助機械通氣治愈，而足月RDS通常病情更重，更不容易治愈，給臨床工作帶來了一定的阻礙。臨床醫師及相關科研人員應關注難治性RDS的病因，肺部SP－B的含量與RDS的嚴重程度相關，RDS患兒的肺部SPB表達減少甚至不表達。在臨床工作中，若出現嚴重的RDS，肺表面活性物質治療效果差，且無相關遺傳代謝性疾病，排除因宮內嚴重感染、剖宮產或選擇性剖宮產、嚴重窒息史等危險因素后，應考慮有SP－B變異或遺傳缺陷的可能，應做PCR擴增目的基因、DNA抽提等相關基因檢測。對于不明原因死亡并有家族遺傳史的RDS患兒，也應做相關基因檢測。SP－B突變或缺失與RDS的發病密切相關，今后還要繼續研究新出現的基因突變和對已經證實突變的基因進行功能分析，為相關疾病提供有效的基因療法或特異性藥物療法，促進臨床診斷和治療，對于圍產醫學的發展和降低新生兒死亡率具有長遠的意義。

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