孤独症功能候选基因的研究（二）
孤独症功能候选基因的研究（二）
——5-HT转运体基因(SLC6A4)的关联研究
孤独症是一种病因不明的神经发育障碍。虽然研究涉及许多领域，但是孤独症的病因及发病机制至今尚不清楚。近年来随着神经生化、神经生理、神经内分泌、神经精神药理、脑功能影像等学科的迅速发展为孤独症相关功能基因的筛选和研究提供了新线索与新思路。显然，神经递质学说已不能完全对这些新发现进行解释。孤独症的核心症状之一是社会行为的损害，如相互的社会交往和交流。动物研究表明，垂体神经肽oxytocin(OT)对社交和认知功能有影响。Ferguson等(2000)研究表明oxytocin基因敲除鼠不能发展社会记忆，可通过给予oxytocin而改善。另外，有报道，oxytocin潜在地促进孤独症重复行为的发展。Modahl等(1998)研究显示，孤独症患者中的社交障碍与血浆中的oxytocin水平变化有关。虽然从外周的oxytocin水平难以推测oxytocin在中枢的功能，但是这一结果提示中枢的oxytocin在孤独症的发病中可能起作用，特别是在孤独症的特征行为中起一定作用。
Oxytocin为9氨基酸肽，在下丘脑的室旁核(PVN)和视上核(SON)合成。Oxytocin的神经传递主要取决于其受体，通过G蛋白结合受体而发挥作用，该受体有七个跨膜区参与信号转导。Oxytocin的受体更多的在不成熟的脑中调节和表达，具有明显可塑性，在给予性腺类固醇后可增加几倍。Oxytocin受体广泛地存在于脑的边缘系统，在不同种类之间分布差异很大，即使在非常接近的种类中，也在不同脑区表达。事实上，到目前为止几乎所有已检查的种类都有各自独特的oxytocin受体表达形式。许多研究显示，oxytocin神经通路异常可以解释孤独症的许多方面如重复行为、认知障碍、神经发育的改变等。因此，oxytocin受体作为神经通路的重要环节，其异常可能引起社会行为损害，如孤独症的某些特征性行为，oxytocin受体基因可能参与孤独症的发生与发展。
在人类基因组中，oxytocin受体基因(OXTR)定位于染色体3p25-p26，全长约17kb。Shao等(2002)对99个孤独症多发家系进行基因组扫描，在10cM内用352微卫星标记，结果显示微卫星标记D3S3680的最大LOD值(MLS)为1.51，表明染色体3p与孤独症存在连锁。OXTR基因正好覆盖这一连锁峰。鉴于OXTR基因的功能和在基因组中的位置，所以，我们假设OXTR基因的异常与孤独症的发病有关。
为了验证这一假设，本研究在195个中国汉族孤独症家系中进行关联分析，采用以家系为基础的关联检验(Family-based association teses, FBAT)和单体型分析(haplotype analysis)，探讨 OXTR基因多态性与孤独症的关系，从而确定OXTR基因在孤独症易感性中的作用。本研究根据生物信息学检索(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/)，分别在OXTR基因的5’端非翻译区、编码区和内含子上选取八个有酶切位点的SNP位点进行研究。这些位点分别是：rs2254298，rs53576，rs237893和rs237894（内含子），rs237911（非翻译区），rs237901和rs810568（错义改变），rs2228485（同义改变）。
讨 论
孤独症是一种病因不明的神经发育障碍，遗传因素在其发病中起到重要作用，社交障碍是其主要症状之一，包括缺乏社会交往，颜面认知障碍，不能辨别他人的特征，社会交流的语言表达能力或语言理解能力障碍，人际沟通障碍或局限性的社会性依恋障碍。在探讨其遗传基础时涉及许多方法，包括候选基因的确定。动物研究对于确定候选基因是非常有用的手段。动物研究显示，神经肽oxytocin不仅与哺乳类的社会联系有关，而且也与刻板行为、对自我和他人的攻击行为有关。Oxytocin在下丘脑的室旁核(PVN)和视上核(SON)合成。Barberis等(1996)报道，合成oxytocin的PVN和SON的细胞投射到脑和脑干的不同位置，而且在边缘系统和脑干中可见oxytocin受体。发射到边缘系统和其它脑区的中枢oxytocin与哺乳类的母亲行为、幼儿分离焦虑、性行为有关。广泛的哺乳类动物表明oxytocin要各种亲社会行为中起着重要作用，如oxytocin能促进绵羊母子关系的形成及刺激雌鼠对幼崽的抚养。另外，研究显示oxytocin对鼠的社会识别非常必要，oxytocin敲除鼠对认识的个体再次出现时不能识别。这些与孤独症的某些症状类似。对人类研究发现，孤独症的社交障碍与血浆中的oxytocin水平降低有关，提示在孤独症患者中，中枢oxytocin系统可能出现功能紊乱。这可能涉及脑oxytocin轴的改变，如受体或oxytocin合成、加工的改变。神经肽oxytocin的神经传递主要取决于与之结合的受体，动物研究中不同脑区的受体对于社交行为的影响非常重要。研究显示，在一夫一妻的草原野鼠和非一夫一妻的山区野鼠的脑中oxytocin受体分布形式明显不同，结果它们对外源的oxytocin反应不同。因此，脑内的不同靶点受到影响，依恋行为或认知功能即使在正常oxytocin浓度下，也将受到损害。而且正常的oxytocin浓度并不能排除受体基因的突变。因此，在oxytocin的中枢通路中，oxytocin受体值得特别关注，oxytocin受体基因是孤独症的一个功能候选基因。
本研究采用以家系为基础的关联检验，探讨OXTR基因与中国汉族孤独症的关系。结果发现FBAT检验和单体型分析都显示两者间存在较强的相关性。OXTR基因全长约17kb，本研究中所检测的4个SNP位于5’端非翻译区(rs237911)、编码区(rs2228485)和内含子上(rs53576和rs2254298)。FBAT单个位点检验结果表明rs53576(A)和rs2254298(A)在患者中有过度传递，显示关联的证据。虽然两个SNP位于内含子，并不影响基因的功能，但是并不能除外与其他多态位点的连锁，提示与这些位点连锁的其他功能性位点可能与孤独症有关。连锁不平衡分析显示rs53576、rs2228485和rs237911紧密连锁，在一个单体型块(haplotype block)中。FBAT单体型传递的总体检验显示OXTR基因与孤独症存在关联(P=0.009396)，在rs53576、rs2228485和rs237911构成的单体型块中，单体型ATA在患者中过度传递，差异有显著性(P=0.012576)，显示出这个单体型块(haplotype block)与孤独症连锁。由于单体型比单个的SNP位点更精确，而且具有更高的统计效力，因此本研究提示OXTR基因可能存在孤独症易感位点，OXTR基因可能参与孤独症的发病过程。
本研究对OXTR基因与孤独症的关系作了初步的探讨，结果显示该基因与孤独症存在关联，可能在孤独症的发病中起重要作用。根据对文献的检索，目前尚无探讨OXTR基因与孤独症之间关系的研究报道，本研究首次发现OXTR基因与孤独症之间可能存在关联。由于疾病易感性位点受种族和人群的影响，因此还需要在不同的种族中来重复这一发现。同时有必要进一步检测OXTR基因上其它多态性位点，特别是功能性区域，如启动区、增强子区或其他的剪切部位等的SNPs，从而进一步验证该基因在孤独症易感性中的作用。此外，还要进行OXTR基因功能研究，从而明确其在孤独症发生与发展中的作用，尤其是对孤独症的特征性行为的作用。
