MAK10、ADRB3 基因多态性与盆腔器官脱垂的研究进展

许文婧，卢 云，王 芳，王 剑，毛宝宏，刘 青△

（1.甘肃中医药大学，甘肃 兰州 730000；2.甘肃省妇幼保健院，甘肃 兰州 730050）

盆底功能障碍性疾病（pelvic floor dysfunction，PFD）指由于盆底肌肉群、筋膜、韧带及其神经等盆底支持结构退化、损伤所导致盆底支持薄弱，连锁引发排便障碍、肛门失禁、膀胱过度活动症、尿失禁、盆腔器官脱垂、性功能障碍、慢性尿潴留和慢性盆腔痛等盆底功能障碍性疾病[1]。盆腔器官脱垂（pelvic organ prolapse，POP）指盆腔器官脱落在阴道内或阴道外[2]。依照脱垂部位的不同将POP 分为阴道前后壁膨出、子宫脱垂及阴道穹隆脱垂，同时伴或不伴有膀胱、尿道、肠道的膨出。2016 年，国际尿控协会（International Continence Society,ICS）及国际妇科泌尿协会（International Urogynecological Association,IUGA）将POP 定义为“子宫和/或不同阴道隔室及其邻近器官及膀胱、直肠或小肠的向下位移”[3]。

流行病学研究结果显示，POP 患病率呈日益上升的趋势。Zeleke 等[4]流行病学调查发现女性POP的患病率为6.8%。Nygaard 等[5]研究发现POP 的患病率随年龄的增长呈逐年上升的趋势，40～59 岁阶段的女性患病率为26.5%，60～79 岁阶段的女性其患病率为36.8%，80 岁以上的女性POP 的患病率高达49.7%。另有研究表明，随年龄增长，盆底器官脱垂严重程度逐渐加重，约有60%的严重脱垂发生于60 岁后[6,7]。一项针对POP 发病预测的相关研究表明[8]，至2050 年美国成年女性中将有46%的妇女受该病困扰，且新发病例数量仍在逐年上涨。国内的相关研究发现不同地区、不同流行病学调查的研究POP 患病率是不一致的。王建六[9]等纳入北京郊区18 岁以上已婚妇女进行调查，发现阴道前壁膨出患病率最高，达41.6%；阴道后壁膨出患病率为31.2%,子宫脱垂患病率为25.8%。朱兰等[10]对我国女性进行大样本流行病学调查发现，POP 整体患病率为9.67%（2874/29613），70岁以上人群患病率高达26.11%（727/2784）。此与另一项研究[11]结果相似，POP 患病率为9.56%（POP≥II 度）。

POP 常见于中老年女性，随着女性盆底学的发展及社会老龄化，POP 患者逐渐增多，对其造成了严重的精神压力和较大的医疗开支，已然成为威胁老年女性健康和影响其生活质量的社会问题。因此，从病因角度出发，探讨POP 的发病机制，以期为临床诊疗，有效预防、治疗POP，成为当前POP 相关研究的主要趋势。虽大量研究已证实盆底组织、肌肉的损伤及其修复障碍是目前POP 发生发展的主要机制，但具体病因和发病机制尚未完全阐明。

研究普遍认为POP 是一种具有遗传倾向性的多因素疾病，其中包括环境因素和遗传因素等。目前研究较为深入的是环境因素，与盆底结缔组织、肌肉和神经的损伤[10]有关的高危因素主要包括分娩方式[12]、绝经、肥胖以及吸烟[13]等，对于遗传因素虽也进行了大量研究但尚不明确。Lince 等[16]通过对重度POP 家族史的患者家族进行遗传学研究，发现POP 是一种常染色体遗传疾病，可通过母系遗传。

目前研究表明单核苷酸多态性[17]是最常见的遗传变异之一。单核苷酸多态性（SingleNucleotide Polymorphism，SNP）指在基因组水平上由单个碱基的转换所引起的DNA 序列多态性的一种生物学现象，如果一个突变的碱基在群体中出现的频率大于0.05，则认为该突变属于多态单核苷酸；在人类基因中大约每1000 个碱基[17]就有一个SNP（多态位点）存在，超过80%的SNP 存在于基因组的非编码区，仅20%的SNPs 存在于编码区[18]，由于其高丰度和高稳定遗传性使得它成为基因组关联分析的分子标志[19]。同时也是体现不同个体的DNA 序列变化中最常见和最基本的形式，可用于预测疾病的发病风险及预后。因此，SNP 的检测及其与疾病易感性研究成为热点[20,21]，被广泛用于群体遗传学研究和疾病相关基因的研究。

国内外目前大量开展对POP 遗传相关的易感因素的研究。Nikolova 等[22]报道层黏连蛋白γ1 亚单位（Laminin Gamma-1，LAMC1）基因多态性与POP相关。迄今为止，与POP 患病相关的候选基因，主要集中在胶原蛋白、弹性纤维蛋白、基质金属蛋白酶、雌孕激素、信号通路和氧化应激所涉及的相关基因，例如：参与编码胶原蛋白[23，24,25]的I 型胶原蛋白（Alpha a(1) Collagen,COL1A1）和III 型胶原蛋白（Alpha a(3) Collagen，COL3A1）基因，编码弹性纤维的赖氨酰氧化酶样基因（Lysyl Oxidase-like，LOXL）LOXL1[26]、Fibulin5[27]基因，与细胞外基质（extracellular matrix,ECM）及基底膜降解相关的基质金属蛋白酶 (Matrix Metalloproteinase，MMP)[24]MMP1、MMP9[28]、MMP10[29]基因，与雌孕激素[30，31]高表达相关的ESRα[32]、ERα、ERβ[33]、PGR[23]等基因,与Wnt信号通路[34]相关的DEGs[35]、WNK1[36]等基因及与氧化应激相关的低氧诱导因子1-α[37]、聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶1（Poly ADP-ribose Polymerase-1,PARP-1）[38]Val762 Ala T/C[38]基因等。随着大量研究的深入和开展，运用筛选出导致POP 风险增加相关的SNP 位点，这种遗传标记有助于筛选POP 易感人群，通过改变可控制的危险因素，降低POP 患病的风险，以期预防和治疗POP 提供临床诊疗依据。

1 MAK10 的概述

MAK10，又称Naa35,位于9 号染色体上（9q21.33），该基因在1963年由Kristina Allen-Brady 于酿酒酵母中首次被发现，其主要作用是维持酿酒酵母双链病毒(L-A dsRNA)繁殖所需的具有类似于T 细胞受体亚基序列的基因。随后从噬菌体基因组DNA 克隆中分离出MAK10，证明该mRNA 编码的蛋白质含733 个氨基酸，与T 细胞受体α亚基可变区有几个相似的区域。同时MAK10 对于非发酵碳源（如甘油）的生长也至关重要，可作为一种葡萄糖抑制基因存在，线粒体基因组合与L-A 同时竞争MAK10 基因。同时有研究[40-42]表明MAK10是酿酒酵母n 端乙酰转移酶（NATs）中NatC 辅助亚基的组成部分。

线粒体是拥有自身遗传物质及体系的半自主细胞器，其功能异常与多种疾病的发生密切相关，如重症肌无力、糖尿病、心肌病等。MAK10 突变消除原始无孔菌株中的病毒样颗粒（VLPs），加重非发酵碳源的呼吸缺陷，延长菌株滞后期，因此MAK10 可使菌株同时对病毒样颗粒和线粒体功能产生影响，推测MAK10 可能损伤线粒体功能，间接影响细胞分化、信息传递及凋亡，调控细胞生长和周期等生理过程。目前对MAK10 基因的研究多局限于酿酒酵母、细胞信号转导[43]等领域，同时在已知的区域肌肉内高表达，推测MAK10 可能通过影响线粒体从而导致肌肉松弛影响相应的功能异常。以宫骶韧带为例，其主要由平滑肌组成，POP 患者平滑肌数量减少、细胞凋亡率增加。同时，有研究发现，POP 患者的肛提肌存在神经病变，肌肉萎缩、肌纤维角形变，酶染色中同型纤维聚集的去神经改变，提示POP 的发生可能与神经—肌肉退行性病变有关。Allen-Brady 等[39]通过对来自32 个家庭的70 例PFD 患者进行连锁分析，认为某些蛋白的重要生理作用支撑盆底结构的稳定，易感基因存在于9q21，该区域基因主要编码肌肉功能蛋白，或在肌肉中高表达。这些候选基因中就包括MAK10。因此推测MAK10 可能参与POP的发生。

2 ADRB3 的概述

ADRB3,又名β3 肾上腺素能受体基因，研究[44]表明ADRB3 基因多态性与膀胱过度活动症（Overactive bladder，OAB）的发生相关。人类ADRB3 基因位于8 号染色体p11.1-p12 区域内，含有2 个外显子和1 个内含子,其内含子为1025bp，起始端为GTAG。ADRB3 基因在人群中呈多态性表达，当ADRB3 基因发生突变时，可能会引起β3-AR 结构及功能改变。

Emorine 等人1989 年最先从人体脂肪细胞中克隆出ADRB3。Walston 等[45]人于1995 年在中年印第安人中首次发现ADRB3 基因多态性。ADRB3 是由402 个氨基酸组成的多肽链，具有7 个α 螺旋跨膜区构成6 个环，细胞内外各3 个环。其所表达的蛋白质在胞外信号作用下激活腺苷酸环化酶（cAMP），使其作为第二信使参与胞内改变，包括改变细胞收缩装置的磷酸化状态、抑制肌球蛋白轻链酶激活、增加细胞内钙离子的再摄取及排出和细胞膜超极化等途径最终导致膀胱平滑肌松弛[46],近年来，在临床作为OAB 指导用药而被广泛应用[47-48]。目前关于ADRB3 基因多态性的研究主要集中在II型糖尿病[49-50]及其并发症、OAB、肥胖[51]、哮喘、原发性高血压及胆囊癌[51]等方面。

综上所述，MAK10 可能损伤线粒体功能，间接影响细胞分化、信息传递及凋亡，调控细胞生长和周期等生理过程，而这个过程的异常与肌无力等多种疾病的发生密切相关；ADRB3 可能通过影响β3肾上腺素能受体而致病；同时，POP 的发生与神经——肌肉退行性变化之间有具有一定的相关性。

MAK10、ADRB3 与POP 的相关性仍未明确。作为一个多因素共同参与的疾病，POP 严重影响中老年妇女的生活质量，因此对于POP 而言，重点在于POP 的预防，相信通过不断深入的探索基因多态性与POP 的相关性，以期能够为临床早期发现，为筛选POP 高危患者提供新思路及理论支持。