家族性特发性肺纤维化遗传因素研究进展

发布时间: 2016-03-14 10:28:59

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特发性肺纤维化(IPF)是一组病因不明,以弥漫性肺泡炎、肺泡单位结构紊乱和肺纤维化为特征的慢性炎症性间质性肺疾病,是肺纤维化疾病中的重要类型之一。其发病可能与病毒感染、氧化应激、自身免疫、药物、吸人有机或无机粉尘、吸烟、胃食管反流病等有关。IPF通常为散发,但也可发生在家族中。有报道,家族性特发性肺纤维化(FIPF)约占总IPF的0.5%-2.2%。近些年开展的一些遗传学研究认为,遗传因素或先天性易感因子的存在可能与本病有关。现重点介绍肺表面活性蛋白基因、ELMOD2基因及端粒酶基因与FIPF的研究进展,为FIPF的进一步研究提供信息。

一、FIPF诊断要点

与IPF有类似的临床症状和体征,主要为咳嗽和进行性呼吸网难,双下肺听诊可闻及吸气末爆裂音;与IPF有类似的高分辨率CT表现,最常见的是位于双肺下叶的周边部与胸膜下的网格状影、不规则线状影和蜂窝状改变;其组织病理学表现为普通问质性肺炎(UIP);一个家族中有2位或更多成员患IPF,或在一级亲属中至少有2位诊断为IPF。

二、FIPF相关基因研究进展

多数报道倾向于FIPF为常染色体显性遗传。虽然很难从一个家族成员中分离出特定的遗传因素,但从从小就居住在不同地方的家族成员的发病情况来看,基因异常可能在肺纤维化发展中起一定作用。目前报道主要集中于肺表面活性蛋白(SP)基因、ELMOD2基因及端粒酶基因。

1.肺SP基因

肺泡Ⅱ型上皮细胞可分泌肺表面活性物质(PS)。目前已知,PS是一种磷脂蛋白复合物,90%为磷脂,8%~10%为肺SP。因SP可以提高磷脂在气液交界处的吸附,从而降低肺泡表面张力,故对维持正常肺功能至关重要。SP可分为SP-A、SP-B、SP-C和SP-D四种亚型,其中SP-A和SP-D为亲水性蛋白,SP-B和SP-C为疏水性蛋白。

早期对SP与肺纤维化的相关研究多集中于SP-C。SP-C是曰前已知的疏水性最高的多肽。编码SP-C的基因(SFTPC)位于人类第8号染色体短臂。许多研究证明,SFTPC的变化与FIPF的发生有关。vanMoorsel等对20例FIPF患者及20例散发性间质性肺炎(IIP)患者进行SFTPC测序,发现5例FIPF患者存在SFTPC的突变,而对照组和散发性IIP患者未发现此突变。研究还发现,发生SFTPC突变的儿童,常与非特异性间质性肺炎(NSIP)、脱屑性间质性肺炎(DIP)、肺泡蛋白沉积症(PAP)等临床病理诊断有关;而成人主要与IPF诊断有关,NSIP和DIP均较少。

SP-C的加工与分泌依赖于一种膜表面ATP结合区的脂质转运蛋白ABCA3。研究表明,许多存在SFTPC突变的患儿同时存在ABCA3突变,推测SFTPC联合ABCA3突变决定了该病的严重程度。但突变的ABCA3能否作为成人FIPF的一个致病基因或修饰基因,尚不明确。

Nogee等对l例特发性NSIP的患儿及其患有特发性DIP的母亲进行研究发现,SFTPC的第4个内含子的第1个碱基存在突变,改变了BstNI限制酶的识别位点,从而阻碍SP-C前体蛋白的正常合成。

Wang等报道了SP-A2基因(SFTPA2)的突变可能导致家族性IPF和肺腺癌。已知SP-A有2个亚型,SP-A1和SP-A2,分别由基因SFTPA1和SFTPA2编码,对家族编码为F27的29例FIPF和(或)肺癌患者进行全基因连锁作图发现,均存在位于SFTPA2-个等位基因的231密码子的碱基改变(GGG变为GTG)。目前作者推测,SFTPA2突变导致IPF的机制为:累积的SP-A2变异可能导致肺泡Ⅱ型上皮分泌细胞的未折叠蛋白反应,并诱导内质网应激(ERstress),这种应激可加速肺泡上皮细胞凋亡。另外,该突变可导致分泌至肺泡腔的SP-A减少,又因SP-A与自身免疫调节关系紧密,因此可同时导致自身免疫紊乱。综上所述,Lawson等认为,SRTPA2突变导致肺泡Ⅱ型上皮细胞增高的内质网应激,以及可能引起的自身免疫紊乱是增加FIPF和肺腺癌发生的可能遗传因素。

2.ELMOD2基因

近年发现,ELMOD2属于一个蛋白家族,其表达的高度保守的结构域存在于许多真核蛋白如Ced-12和ELM01-3中。这些分子对细胞凋亡、吞噬、迁移等信号转导通路有一定影响。Hodgson等的研究表明,ELMOD2基因与FIPF的发病有一定联系。对来自芬兰东南部(该地区无论是FIPF还是散发性IPF,发病率均明显高于芬兰其他地区)的6例FIPF进行基因组扫描,包括14例患者以及其33位一级亲属,结果发现了位于第3、4、9、12、13号染色体的5个可能的突变基因位点。为深入研究,将研究范围扩大至东南部的24个家族,并最终扩大至整个芬兰的35个家族共45例患者。结果发现了位于染色体4q31上的2个共同基因,ELMOD2和LOC152586。通过原位杂交观察到ELMOD2基因在健康肺组织的肺泡巨噬细胞和肺泡壁中表达,而在IPF患者肺组织中几乎检测不到任何特异性ELMOD2信号。进一步通过RT-PCR检测6例终末期IPF患者肺组织。

ELMOD2mRNA表达,与7例健康对照相比,IPF患者肺内ELMOD2mRNA表达显著降低,与原位杂交的阴性结果相符。目前对ELMOD2在肺组织中的确切生物学功能尚未阐明,ELMOD2基因作为研究FIPF遗传易感性的候选基因,值得深入研究。

3.端粒缩短与FIPF

近年来发现,端粒和端粒酶在肌成纤维细胞的增殖、分化及肺泡上皮细胞的损伤修复过程中可能起重要作用。端粒被看作是细胞周期的“生物钟”,决定了细胞的寿命。随细胞分裂次数的增多,端粒长度变小,端粒缩短到一定程度将趋于死亡,而端粒酶利用其自身RNA(hTR)为模板,在人类端粒酶逆转录酶(hTERT)的催化下,将重复序列合成到染色体末端,补偿丢失的端粒部分,从而稳定随细胞分裂而进行性缩短的端粒。可见,端粒酶活性的降低与端粒的缩短有关。最近有报道称,端粒的变短增加了IPF的遗传易感性,而端粒酶基因的突变可能是其重要原因。

Armanios等研究了FIPF中73例最先患病者外周血基因组DNA,结果发现,其中6例患者发生了hTERT或hTR杂合突变,其中5例发生hTFRT突变,1例发生hTR突变。对家系的研究表明,其遗传方式符合常染色体显性遗传,且发病率有年龄依赖性。研究还对淋巴细胞中端粒的长度进行了测量,在最先患病者和携带突变基因的无症状患者中,其长度比未携带突变基因者显著缩短。作者认为,缩短的异常端粒激活了DNA损伤反应,导致细胞死亡或抑制了正常的细胞周期。研究还发现,存在该突变的健康人也可发生端粒缩短,即存在患肺纤维化的风险。可见,使端粒变短的途径如端粒酶相关基因的突变等,也可能是家族性IPF发病的一个重要遗传因素。

综上所述,许多遗传因素均可能对FIPF的发生发展产生一定影响,但由于基因研究难度大,基因之问存在相互作用及其表达易受各种环境因素影响等原因,使目前对FIPF的遗传冈素的认识与研究尚处于探索阶段。相信对其深入的探索将有助于加深FIPF发病及进展的理解。与此同时,通过对一些在肺纤维化过程中起关键作用的基冈进行相关遗传学修饰,使之成为可能的治疗靶点,将为FIPF的治疗开辟新途径。

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精彩问答

  • 肺纤维化的治疗方法都都有什么

    目前临床上常用糖皮质激素激素或联合细胞毒药物、抗氧化药物、支气管舒张剂、免疫调节剂等来治疗此病,糖皮质激素如常规药物,并可以口服富露施来抗氧化。我院中西医结合治疗本病,疗效显著,在西药治疗的同时,服用中药,以活血通络、止咳化痰。通过治疗,肺间质纤维化缓解,咳嗽症状自然减轻。祝好!

  • 得了双肺纤维化会死吗

    得了这个双肺纤维化的患者,当下他要是没全身系统的传染的话,是绝不会致使濒死的,但是只不过是他的生活质量比较低,他容易再次出现许多胸闷气短,咳咳痰的症状,除了就是有些人可能会再次出现许多血养饱和度特别低而再次出现撒发绀的情况。这种情况应当吸氧治疗。

  • 左下肺纤维化灶会有哪些症状

    左下肺纤维灶不一定有症状。具体要结合每个人病情的轻重进一步判断,如果说单独只是一个左下肺纤维灶,有可能都没有症状,如果说损害肺功能比较严重,有可能出现气喘等症状,必要时完善肺功能等检查,进一步排查下是否出现肺功能受损。

  • 早产儿患肺纤维化是怎么引起的

    对于早产人来说,如果出现肺纤维化时,可考虑与多种原因引起。比如患儿的自身免疫功能差,也可能与遗传因素有关,还可能是病毒和细菌感染导致。另外狗仔儿出现肺纤维化还可能与胃食管反流有一定的关系。所以出现这种情况应及时去正规医院完善相关的检查,然后给予对症治疗。

  • 严重肺纤维化需不需要做手术

    对于严重的肺纤维化一般不需要手术治疗,而是通过氧疗、抗感染、机械通气及对症治疗改善患者临床症状,积极治疗并发症。严重的肺纤维化可以通过手术治疗,如肺移植,但因为受到肺源和手术技术要求以及价格昂贵等因素的影响,手术治疗并不是肺纤维化治疗的主要手段。严重的肺纤维化除以上治疗外应注意日常护理和康复,如避免接触有害刺激性的气体、严格戒烟、注意保暖、避免上呼吸道的感染,有条件的可以长期低流量吸氧,在饮食上需要注意进食清淡易消化的食物。

  • 肺纤维化身上起红色斑片起因是什么

    对于特发性肺间质纤维化目前尚没有完全研究清楚其中的发病机理,出现发烧这种情况有可能是由于长期的肺部炎症所致,建议可以检查肺部ct以明确肺纤维化的程度以及是否合并肺部感染,从临床的实践角度来看,对于无明确诱因的特发性肺间质纤维化的治疗可根据对激素的反应程度分激素敏感型和激素不敏感型,一般前者疗效较好,病程较短,后者如果已经出现了大片纤维化,一般治疗是不会逆转的,推荐中西医结合的方法治疗,糖皮质激素、抗生素以及中医药的综合治疗,可以改善症状和提高生存质量。

  • 小儿为什么会得肺纤维化

    小儿得肺纤维化的几率相对比成人要少很多,但是也不是没有。首先是先天性的有一些肺疾病或肺纤维化。其次是有一些肺部的炎症,时间长了以后也可以出现这个局限性的纤维化,小孩相对来讲治疗了以后,治愈几率要比成人高多了。

  • 呼吸不畅是肺纤维化吗

    呼吸不畅有可能是肺纤维化所致,肺纤维化是一类肺纤维细胞增生及细胞外基质炎症聚集所致的一种终末期肺疾病。它的早期临床表现不典型,可有干咳、活动后气短,然后日渐加重的呼吸困难。而呼吸不畅是一种主观感受,一些精神因素、剧烈运动、癔症等,也可能表现为呼吸不畅。还可见于很多疾病,如重症肺炎、气胸、大量胸腔积液、慢性阻塞性肺病急性加重期、支气管哮喘、肺栓塞,以及各种因素所致的呼吸衰竭,如重症肌无力、心力衰竭等。所以当出现呼吸不畅时,应注意查找病因。

  • 肺纤维化的偏方治疗?

    在临床诊断上肺纤维化,不同时期病人的表现出有一些差别。如果是肺纤维化早期的病人,通常服食许多药物,可以控制病情,减缓炎症的,进步。如果已经到了肺纤维化晚期,通常,病人的呛水症状比较明显,对心脏有很大的影响,这个时候,包括中医的许多偏方,根本没什么,好的办法。

  • 肺纤维化都会有什么症状

    呼吸困难是肺纤维化最常见症状。轻度肺纤维化时,呼吸困难常在剧烈活动时出现,因此常常被忽视或误诊为其他疾病。,根据您的描述考虑是肺炎或肺结核的可能,建议做血常规和结核菌素试验等相关检查,明确诊断以利治疗。注意休息和忌辛辣刺激性饮食。

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