肺表面活性蛋白B在足月新生儿呼吸窘迫综合征中的作用

胡 蓉，谭 秋

（1.泸州医学院儿科，四川 泸州 646000； 2.重庆三峡中心医院儿童分院，重庆 404000）

新生儿呼吸窘迫综合征（RDS）是由于肺表面活性物质（PS）缺乏或生成不足而导致的一种临床综合征。其多见于早产儿，胎龄愈小，发病率愈高，主要表现为生后不久出现呼吸窘迫并呈进行性加重，而足月儿发生RDS的病因是多方面因素共同决定的[1]。在足月RDS支气管肺泡灌洗液中肺表面活性物质相关蛋白质（SP）－B 含量减少，即足月 RDS肺部 SP－B 表达减少[2－3]。SPB基因多态性与RDS的易感性有关，且SP－B基因突变是发生新生儿呼吸窘迫综合征的危险因素之一[1，4]。SP－B遗传缺陷易患新生儿呼吸窘迫综合征，可导致呼吸衰竭，药物治疗无效，是难治性RDS的重要因素[5]。PS是一种由肺泡Ⅱ型上皮细胞（ATⅡ）和气道Clara细胞合成并分泌的脂蛋白复合物，主要功能是降低肺泡表面张力，维持肺泡在呼吸活动中的相对稳定，防止肺泡萎陷和肺水肿，在呼吸系统的防御功能上有重要作用。PS主要由磷脂和蛋白组成，还含有少量的以胆固醇为主的中性脂类和糖，其中90%是以二棕榈酰磷脂（DP－PC）和磷脂酰甘油（PG）为主的磷脂部分，8% ～10%是与脂质特异性结合的蛋白质部分，即SP[6－7]。目前共发现 4种 SP，分别为 SP－A，SP－B，SP－C，SP－D，其中SP－A，SP－D为大分子的亲水性蛋白，SP－B，SP－C为小分子的疏水性蛋白。SP－A，SP－D的主要作用是调节磷脂的分泌和摄取，维持磷脂正常的结构和功能，并具有调节免疫防御的作用。SP－B，SP－C的主要功能降低肺泡表面张力，维持表面活性物质在肺泡表面的分布及稳定性。其中SP－B是最关键的蛋白组分，虽然 SP－B在 PS中仅占约 1.5～2%，其所发挥的作用对个体的生存至关重要。笔者就 SP－B的结构和功能、足月RDS中 SP－B在肺部表达、SP－B基因的变异、缺失与足月RDS的发病关系进行综述。

1 SP－B结构及功能

SP－B基因（SFTPB）位于人类第2号染色体短臂上，是一个约18kb的多肽，由大约一万个碱基排列组成，含11个外显子和10个内含子，除第11个外显子不可译外，其余的可被转录成mRNA，此 mRNA含 2 000个碱基对。SFTPB转录成 mRNA后，在去除23个氨基酸后被翻译为含381个氨基酸的前体SP－B蛋白（proSP－B），此前体蛋白由前10个外显子编码。proSP－B具有疏水性起始序列，以Ⅱ型细胞特异性的方式在多囊泡体的细胞内加工，经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个氨基酸的成熟SP－B，人成熟SP－B为单基因产物，由外显子Ⅵ和外显子Ⅶ编码，具有肺特异性[8－10]。

SP－B是一种多功能糖蛋白，缺乏可引起肺不张、呼吸衰竭、先天性肺膨胀不全及严重的呼吸窘迫综合征等。SP－B主要的功能[6，11－12]有直接降低肺泡表面张力的作用，增加肺的顺应性，防止呼气末肺泡的塌陷；促进磷脂在肺泡气液界面的吸附和扩展，在肺泡表面形成稳定的磷脂单分子层；刺激肺泡Ⅱ型上皮细胞对磷脂的摄取；与板层小体的形成有关；参与管髓体的形成，SP－B基因缺失的小鼠肺内无管髓体，其中SP－A、磷脂及钙离子也是体外髓磷脂形成的原料；参与宿主的免疫调节，对气道的免疫防御有重要作用；参与PS在肺泡腔内转化和组装，使其在板层体、管髓体、单分子层及囊泡内更好的转化。PS活性成分的减少可能比总量的减少更容易发病，尤其是SP－B，添加其到表面活性物质磷脂中可有效治疗因 PS缺失导致的RDS，也可改善肺的压力－容积曲线。SP－B在PS中起着必不可少的作用，对产后新生儿的存活至关重要。

2 SP－B在肺的表达及调节

在人胎肺发育过程中，SP－B表达于Clara细胞、ATⅡ及其前体细胞，SP－B的表达及分泌反应了肺泡上皮细胞的发育成熟度。在人类妊娠前3个月的胎肺中，检测不到SP－B的表达；妊娠的16周左右在气管、支气管上皮细胞的胞浆中即可检测到SPB mRNA和相关表达蛋白；发育早期主要在未分化的高柱状上皮细胞表达，小管期SP－B主要表达于无纤毛的柱状上皮细胞。随着支气管的进一步发育分化，SP－B的表达逐渐由近端迁移到远端呼吸道的上皮细胞，远端呼吸道上皮细胞的表达逐渐增多，而在近端呼吸道上皮细胞中表达逐渐减弱[13]。Northem印记分析提示，在妊娠达24周后SP－B的表达可达成年肺的50%。在妊娠后期，SP－B在肺内的表达与PS中磷脂的升高平行，此期在羊水中可检测到相关活性蛋白。在原始肺泡期（妊娠25周至出生前）可检测到稳定的ATⅡ及前体细胞，SP－B在ATⅡ的表达并没有明显再增加。而在新生儿期的肺组织中SP－B表达强度明显增强，其原因可能是在胎肺发育过程中，SP大多处于存储状态，胎儿出生以后开始执行呼吸功能，ATⅡ及Clara细胞及受到通气、牵拉等动力学因素及体液因素的调节，促进SP的大量分泌。临床上一些发生RDS的患儿，由于肺泡膨胀不全，经过适当的机械通气后，在未使用外源性PS的情况下病情仍得到改善，这也从一方面解释了这种现象[14]。

研究证实，RDS的发病与 PS的缺乏密切相关，而 PS中的SP－B是最关键的蛋白组分，因此SP－B缺乏或生成不足将直接导致RDS的发生。有研究提示，患RDS的足月儿的肺部SP－B表达减少[3]，发病期间 SP－B呈持续低水平表达[15]。足月 RDS的肺发育是成熟的，通常不会因为肺泡内PS的存储不足而发病，因此足月RDS的发病可能系肺部炎症、动力因素不足等抑制了PS中表面活性成分的生理功能。甲状腺转录因子1（TTF－1）的低表达也可导致SP－B蛋白表达减少，甲状腺功能的减退和呼吸窘迫综合征的发病有关[10]，维甲酸受体－α（RARα）、信号传导和转录活化因子 －3（STAT3）、Janus激酶 －1（JAK1）可以影响 SP －B 基因的转录及表达[16]。基因突变、基因的多态及遗传缺陷也可引起SP－B表达的减少甚至SP－B不表达。

3 SP－B基因多态性及突变

近年来，大量研究表明SP－B基因的多态性和基因突变可导致足月儿发生 RDS。目前研究发现，SP－B，SP－C和相关蛋白ATP结合盒转运蛋白 A3（ABCA3）的异常可引起足月 RDS的发病。Floros等[4]发现，SP－B基因多态性是发生RDS的危险因素之一，Lyra等[1]证实了SP－B基因多态性与RDS等新生儿肺部疾病的易感性有关，Nogee[17]报道了新生儿SP－B缺失或减少不仅与肺的发育相关，也与基因结构的突变有很大关系。SP－B的等位基因具有多态性，一些特异位点发生突变可造成SP－B合成障碍，从而导致了足月RDS的发病，这些突变的基因主要分布在SP－B的前9个外显子上，以外显子Ⅱ，Ⅳ，Ⅶ分布最多，突变方式主要有错义、无义密码子、点突变、移码和剪接。

目前已发现大约30多种隐性功能缺失性突变，这些突变可引起SP－B部分或完全缺失。早期发现的位于SP－B基因外显子Ⅳ上的 1549C的移码，可引起成熟 SP－B及 proSP－B缺乏[18]。外显子Ⅶ上Arg236的点突变降低了SP－B的翻译效率，从而使SP－B 表达减少[17]。SP－B基因上的 1580C／T及 SPB－18A／C基因多态性是RDS的危险因素，可影响SP－B在肺组织中的表达，且不同种族基因多态性有明显差异[19－20]。目前，SP－B基因多态性研究较多的是 SPB－18A ／C、1580C／T、1013C／A 和 9306A ／G[19]。Floros等[4]对多等位基因进行家系相关性分析，结果发现RDS的易感基因有 SPB－18A ／1013C／1580T／9306A。

4 SP－B基因缺失

SP－B缺乏症是一种常染色体隐性遗传的基因型疾病，SPB遗传缺陷可引起致死性RDS，外源性PS治疗无效，肺移植是唯一的治疗方法[21]。临床和流行病学资料均提示，RDS的发病具有遗传性，SP－B遗传缺陷者易患RDS[5]。去掉SP－B基因的小鼠和SP－B遗传缺陷的纯合子新生儿，常在生后1～6个月内死于不可逆转的缺氧性呼吸衰竭，SP－B杂合子小鼠有肺的顺应性降低、肺的功能残气量增加等相关表现[22]。小鼠SP－B表达低于正常值的25%时会发生呼吸衰竭[23]，外源性的SP－B可改善这种肺损伤的发生。研究发现，存在SP－B缺乏的杂合子病例，由于SP－B分泌减少，抑制了proSP－B向成熟的SP－B转化，从而导致了RDS的发生。部分SP－B缺乏可同时存在ABCA3突变，参与 SP－B 缺乏的基因突变有 G1355，c.479G ／T，12lins2／R236C等[24，10]。SP－B遗传缺陷与 RDS的发病密切相关，其可能的发病机制是SP－B缺陷时影响了板层体或管髓体的结构形成，从而引起肺部成熟的SP－B和SP－C分泌减少；肺表面活性成分的减少将直接影响肺泡表面张力，引起肺泡塌陷，肺顺应性降低；抑制了ATⅡ对磷脂的摄取；同时SP－B减少会影响气道的免疫防御，使细菌容易入侵呼吸道，多方面因素综合作用而导致难治性RDS的发生。

5 总结及展望

综上所述，RDS是引起新生儿死亡的一种常见临床危重症，近年来足月RDS的发病率有明显的上升趋势，由早产导致的RDS大多能通过补充外源性PS和良好的辅助机械通气治愈，而足月RDS通常病情更重，更不容易治愈，给临床工作带来了一定的阻碍。临床医师及相关科研人员应关注难治性RDS的病因，肺部SP－B的含量与RDS的严重程度相关，RDS患儿的肺部SPB表达减少甚至不表达。在临床工作中，若出现严重的RDS，肺表面活性物质治疗效果差，且无相关遗传代谢性疾病，排除因宫内严重感染、剖宫产或选择性剖宫产、严重窒息史等危险因素后，应考虑有SP－B变异或遗传缺陷的可能，应做PCR扩增目的基因、DNA抽提等相关基因检测。对于不明原因死亡并有家族遗传史的RDS患儿，也应做相关基因检测。SP－B突变或缺失与RDS的发病密切相关，今后还要继续研究新出现的基因突变和对已经证实突变的基因进行功能分析，为相关疾病提供有效的基因疗法或特异性药物疗法，促进临床诊断和治疗，对于围产医学的发展和降低新生儿死亡率具有长远的意义。

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