有機溶質轉運蛋白αβ缺陷病

何彩萍 汪艷

膽汁酸在肝細胞中由膽固醇合成，以膽汁形式經膽管系統分泌到小腸，促進脂肪、脂溶性維生素和膽固醇的吸收。回腸末端，膽汁酸被腸上皮細胞重吸收，大部分經腸肝循環返回肝臟，再由肝細胞分泌到膽汁中。膽汁酸參與調節肝腸循環以及甘油三酸酯、膽固醇和葡萄糖等營養物質的體內穩態，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系[1]。

有機溶質轉運蛋白(OST)是一種位于極性上皮細胞基底外側膜的轉運蛋白，其底物主要是膽汁酸和類固醇等陰離子有機分子。OST在膽汁酸的肝腸循環和穩態合成方面發揮重要作用。OST由OSTα和OSTβ兩條多肽鏈組成，轉運過程需要以OSTαβ異二聚體的形式穩定地將底物傳遞至基底外側質膜。OSTα由基因SLC51A編碼，含有340個氨基酸、7個跨膜結構域。OSTβ由基因SLC51B編碼，含有128個氨基酸、1個跨膜結構域。OSTα和OSTβ單獨都沒有活性，需要共同參與異二聚體化和蛋白轉輸以及完成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OSTα的組織也會具有高水平OSTβ，提示這些基因共表達[2]。 OSTαβ幾乎在所有組織中表達，但在參與膽汁酸和類固醇穩態維持的組織中含量最高[3]OSTαβ位于腸上皮細胞、肝細胞等的基底外側膜上，有助于膽汁酸從腸上皮細胞轉運進入門脈循環。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。

小鼠SLC51A基因敲除(KO)會導致OSTα和OSTβ的表達缺失。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；糞便中脂質排泄也會增加，提示脂質吸收缺陷。[4]關于人類SLC51A或SLC51B遺傳變異的臨床報道不多，OSTαβ異二聚體缺陷在人類肝臟或胃腸道疾病發病機理中的作用也尚不清楚。在近期關于OSTβ缺陷癥的一則報道中，[5]生于近親聯姻巴勒斯坦家庭的一對兄弟表現出先天性腹瀉、脂溶性維生素缺乏癥，以及肝生化指標升高。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。內窺鏡檢查十二指腸，回腸和結腸無組織學異常。肝活檢顯示肝葉小葉結構完整，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，常規體格檢查和生長參數正常。結腸鏡檢查顯示結腸黏膜正常。肝臟超聲和腹部CT掃描均未見異常。血清γ-谷氨酰轉移酶和轉氨酶水平升高，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。其中一例患者進行外顯子組測序，結果顯示SLC51B的27位密碼子發生純合子單核苷酸缺失導致移碼突變，以及50位密碼子提早終止。由于SLC51B發生移碼突變(p.F27fs)阻斷OSTβ蛋白表達，OSTαβ復合物形成和膽汁酸轉運活性受明顯損害。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， 出生于表親聯姻家庭[6]。主要表現為不明原因轉氨酶升高、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，出現過兩次持續時間長、需要輸血的消化道出血，生長遲緩。該患者母乳喂養至1歲，之后開始使用大豆配方奶粉、營養支持和脂溶性維生素補充劑，體質量和身高有改善。在2.5歲時，被發現轉氨酶和堿性磷酸酶升高。肝活檢提示早期肝硬化，門脈區輕微淋巴細胞炎癥，以及片狀輕微膽管增生；匯管區未見膽管，但未達到膽管缺乏的診斷標準。少數肝細胞有胞內膽汁淤積。十二指腸和結腸活檢未見組織學明顯異常。外顯子組測序發現，與其血緣親屬的數據一致，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個錯義變體，但這些突變體可能沒有致病性；但其他純合子突變可以導致在186位密碼子，SLC51A發生OSTα編碼的提前終止。這種等位基因變異極為罕見。Sanger測序進一步驗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。患者的結腸組織未檢測到SLC51A轉錄。液相色譜-串聯質譜對該患者血液中的膽汁酸濃度進行了分析，結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。患者5歲1個月時開始予熊去氧膽酸治療，9個月后使用消膽胺，在凝血病障礙好轉后，正常生長，每天排便2～3次，但轉氨酶，DBil和GGT水平仍升高。

盡管在小鼠模型中已經明確了OSTαβ在腸上皮細胞膽汁酸輸出的重要作用，但OSTαβ參與膽汁酸有關人類疾病的證據仍有待確定。在以上報道中，由SLC51A或SLC51B突變引起的OSTα或OSTβ缺陷，患者均表現出不同程度的先天性腹瀉，轉移酶升高，循環膽汁酸水平偏低和膽汁淤積。與OSTβ缺陷相比，OSTα缺陷患者可能表現出更嚴重的肝組織損傷。這些病例報道有助于總結OSTαβ缺陷患者的主要臨床表現，遺傳學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病因。