先天性肠闭锁的病因研究进展

姚大为,向丽

(重庆医科大学附属儿童医院，重庆 400014)

·综述·

先天性肠闭锁的病因研究进展

姚大为,向丽

(重庆医科大学附属儿童医院，重庆400014)

先天性肠闭锁是多因素作用导致的一种消化道连续性中断的消化道畸形，也是引起新生儿期肠梗阻的常见原因之一。最近的胚胎学研究发现，胚胎早期内胚层发育异常可导致先天性肠闭锁形成。遗传学研究发现Fgf10、Fgfr2b、Raldh2以及SHH基因突变引起相应信号通路中断共同参与了先天性肠闭锁的形成。免疫学研究发现TTC7A基因突变可导致Rho激酶(ROCK)的活性增加，干扰肠上皮细胞的增殖、分化和极性，同时还会破坏免疫细胞稳态，最终促使多发性肠闭锁合并免疫缺陷发生。

先天性肠闭锁；内胚层；基因突变；Fgf10基因；Fgfr2b基因；Raldh2基因；SHH基因；TTC7A基因；Rho激酶；免疫缺陷

先天性肠闭锁的发病率在2.23/10 000左右，且近年来呈增长趋势[1]。先天性肠闭锁形成的经典理论有肠空泡化不全、胚胎晚期肠系膜血运障碍等，但是都不能对先天性肠闭锁的发生原因作出完整的解释。近年来对先天性肠闭锁病因的胚胎学、遗传学和免疫学研究取得了一些进展。胚胎学研究发现胚胎早期内胚层发育异常也是先天性肠闭锁形成的重要原因。肠闭锁的形成与基因突变存在必然联系，多种基因突变参与了先天性肠闭锁的发生过程。家族遗传性多发性肠闭锁常因合并重症免疫缺陷而预后极差，免疫异常在先天性肠闭锁的发生过程中发挥了重要作用。现综述如下。

1 胚胎学因素

1.1 肠空泡化不全 胚胎发育早期肠上皮细胞增生活跃引起肠腔实变，而后空泡化融合不全致使管腔的再通失败，最终导致先天性肠闭锁的形成。十二指肠黏膜上皮在胚胎发育的第4周开始增殖。十二指肠和空肠上段在胚胎发育的第5周形成一个贯通的管腔，之后肠管上皮细胞迅速增殖导致了十二指肠腔关闭阻塞，形成一个暂时的肠管实变期。此后实变期的管腔内出现大量逐渐扩大的空泡，直到第12周时空泡间相互融合，使肠腔恢复贯通。若在此期间肠管空泡化停止则可形成肠闭锁，若管腔贯通不全则可形成肠狭窄，有时在管腔内遗留一层隔膜，中心有一小孔，形成隔膜样闭锁[2]。

1.2 胚胎晚期肠系膜血运障碍 孕末期宫内发生的肠系膜血管意外是导致空回肠闭锁的主要原因。宫内肠扭转、腹内疝、脐膨出、腹裂以及罕见的宫内肠套叠等机械因素和肠系膜血管栓塞均可导致胚胎期肠系膜血运障碍从而引起肠道缺血和坏死，进而坏死肠管吸收、退化导致肠闭锁的形成[3，4]。已有研究表明，在胚胎发育时期母体应用血管收缩剂(比如伪麻黄碱、酒石酸麦角胺)会增加肠闭锁和腹裂发生的风险，这一发现一定程度上佐证了肠缺血假说[5～7]。有研究发现在肠闭锁患儿中，凝血因子Ⅴ基因Leiden突变和凝血因子Ⅶ R353Q基因发生等位基因突变的频率升高。从而推测凝血因子Ⅴ基因Leiden突变和凝血因子Ⅶ的多态性区域R353R突变引起胚胎期循环系统的高凝状态，导致肠系膜血栓形成进而引起肠闭锁[8]。然而凝血因子V基因Leiden突变导致动脉血栓形成的案例罕有报道。R353R基因突变引起凝血因子Ⅶ水平升高从而导致成人冠状动脉血栓形成的案例虽有报道，但在妊娠期和围产期维生素K依赖性凝血因子(包括凝血因子Ⅶ)的表达水平非常低[9]，因此R353R突变引起宫内肠闭锁的可能性不大。

1.3 胚胎早期内胚层发育异常 血管损伤理论虽然被很多学者公认和接受，也在动物模型中得以证实，但无法解释十二指肠闭锁常合并其他先天畸形这一现象。因此，有人提出肠闭锁的形成可能与胚胎早期肠管发育的畸形有关。Dawrant等[10]发现在孕早期注射阿霉素的小鼠，其后代小鼠十二指肠闭锁的发病率最高。除十二指肠闭锁外，这些后代小鼠还合并脊椎、肛门、心脏、气管、食道、肾和肢体等器官脏器的畸形。Botham等[11]发现十二指肠胚动态发育过程中并没有观察到肠腔的实变和空泡化再通，并认为十二指肠闭锁的形成可能是由于肠道早期发育过程中细胞增殖减少而凋亡增加引起内胚层退化消失导致的，胚胎发育时期内胚层的发育异常导致了肠闭锁的形成。这在十二指肠闭锁中表现尤为突出，十二指肠闭锁与唐氏综合征密切相关。半数以上的十二指肠闭锁患儿合并有其他先天异常，其中约三分之一合并唐氏综合征，除此之外往往还合并另外一些胚胎中线结构(如食管、胰腺、心脏和直肠)的发育畸形[12～14]。除心脏之外，其余脏器均起源于内胚层。心脏虽不起源于内胚层，但心肌细胞在迁移出心脏形成心管之前，和前肠内胚层有着密切的关系[15]。

2 遗传学因素

2.1 Fgf10、Fgfr2b、Raldh2基因突变 先天性肠闭锁存在家族性复发的现象使得其目前公认的遗传方式为常染色体隐性遗传。Fgfr2b是包括胃肠道在内的多个器官系统增殖和凋亡的关键调节因子，其配体Fgf10在胚胎发育的早期仅表达于胃、十二指肠、盲肠和近端结肠。Fgfr2b或 Fgf10 突变均可导致肠闭锁形成。Fgfr2b和维甲酸信号通路异常与十二指肠狭窄密切相关[16，17]。视黄醛脱氢酶2(Raldh2)在胰十二指肠区域的正常发育过程中发挥重要作用，Raldh2可以催化维生素A转化成其活性代谢物-维甲酸，十二指肠发育过程中Fgf10-Fgfr2b信号通路和维甲酸信号通路之间存在相互作用。Fgfr2b(-/-)的十二指肠闭锁小鼠模型中，Raldh2在十二指肠闭锁段的表达明显降低， Raldh2(+/-)突变可以显著降低十二指肠闭锁的发病率和严重程度[18，19]。这种在特定遗传背景下通过单一基因操纵控制肠闭锁严重程度的能力，对肠闭锁形成机制的理解具有潜在重要意义。此外，他们还观察到在肠闭锁形成之前，动物胚胎模型有肠内胚层细胞凋亡和周围中胚层退化的现象,同时还伴有SHH基因表达下调，但通过外源性SHH蛋白的补充并不能阻止肠闭锁的发生，这意味着肠闭锁的形成的确存在SHH信号通路的中断，但其并不是肠闭锁形成的关键机制，肠闭锁的形成可能还需要其他信号通路中断的共同参与[20]。虽然也有个案报道在十二指肠闭锁患儿中，利用荧光原位杂交技术没有发现Fgf10和Fgfr2b基因表达缺失[21]，但其研究是在十二指肠闭锁完全之后进行的，并且缺乏形成闭锁段的组织。另有研究发现Fgfr2b 和 Fgf10基因突变与Matthew-Wood综合症密切相关，这类综合症临床表现为十二指肠狭窄、先天性心脏病、小颌畸形和肺发育缺陷，这和在小鼠模型上观察到的一致[22]。以上研究表明十二指肠闭锁的形成机制并不是单纯的空泡化不全及血运障碍，而较之更为复杂。Fgf10-Fgfr2b、维甲酸以及SHH信号通路异常共同参与了十二指肠发育缺陷的形成。

2.2 其他基因突变 肝细胞核因子β(HNF1B)是一种转录因子，其转录基因在调控内胚层和中胚层的发育中起重要作用。HNF1B已被证实在泌尿生殖系统和胃肠道分化中发挥重要作用[23]。Quintero 等[24]报道了一例常染色体17q12微缺失(其中包括HNF1B缺失)的女性患儿，该患儿表现为十二指肠闭锁、双肾囊肿，左肾发育不良等先天畸形。他推测HNF1B基因突变可能与胃肠道发育不良有关。Gupta等[25]对与凝血、细胞间相互作用、炎症反应以及血压调节有关的32个基因进行单核苷酸多态性研究，证实ITGA2和NPPA基因中ITGA2873G/A和NPPA2238T/C多态性与肠闭锁形成有关。Pearl等[26，27]报道了数例基因调控因子X6(RFX6)突变，临床诊断为Mitchell-Riley综合征(空回肠闭锁、胰腺发育不良、胆囊缺如、肝内胆管闭锁、新生儿糖尿病等)的患儿，推测RFX6可能参与肠闭锁的形成。但由于RFX6仅在早期胰腺内胚层细胞中表达，因此其参与肠闭锁形成的具体机制尚不明确[27，28]。

肠闭锁目前公认的遗传方式为常染色体隐性遗传，Fgf10-Fgfr2b、维甲酸以及SHH信号通路异常共同参与了十二指肠发育缺陷的形成。肠闭锁与基因突变之间存在必然的联系,Fgfr2、Fgfr2b、Raldh2、SHH、HNF1B、ITGA2、NPPA、RFX6基因突变均可能导致肠闭锁的发生。

3 免疫学因素

多发性肠闭锁(MIA)常合并有轻度或重度的免疫缺陷(CID)，临床上MIA合并CID的患儿通常因肠道细菌感染而引起反复的脓毒血症[29]。TTC7A是结构重复域蛋白中的一种。虽然TTC7A蛋白的具体功能尚不清楚，但其可能在细胞周期调控、蛋白质运输、磷酸盐代谢、蛋白质转运和分泌中发挥作用[30]。有学者报道了 6例TTC7A基因突变、临床表现为MIA合并CID的患儿，并对这些患儿的肠道及免疫器官组织学特征进行了分析，发现上述患儿均表现出胸腺、外周淋巴组织中淋巴细胞的耗竭和胃肠道上皮屏障的严重破坏。在此组织学特征基础上的进一步研究发现，TTC7A基因突变可导致Rho激酶(ROCK)的活性增加，从而干扰肠上皮细胞的增殖、分化和极性，同时还会破坏免疫细胞稳态，最终导致MIA合并CID。肠道细胞的底侧极性、增殖和分化的破坏与ROCK信号通路的过度激活有关，通过ROCK抑制剂来抑制过度激活的ROCK信号通路，可能是药物治疗MID合并CID的方向。还有报道显示，TTC7A基因在肠道细胞中表达，参与调节肠上皮细胞功能和生长，敲除TTC7A基因可以减少上皮细胞黏附，导致肠黏膜完整性降低,G-菌感染风险增加。

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10.3969/j.issn.1002-266X.2017.35.032

R726

A

1002-266X(2017)35-0096-03

2017-07-21)

国家自然科学基金青年项目(81400577)。

向丽(E-mail: xiangyuhan@126.com)