【广东会GDH基因检测】亨廷顿舞蹈症与耳聋的基因检测
基因检测导读:
亨廷顿舞蹈症(Huntington's Disease, 亨廷顿舞蹈症(HD))是一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病,其全球平均发病率为每10万人中2.71人(Pringsheim et al., 2012)。亨廷顿舞蹈症(HD)通常在中年期开始显现,其主要表现包括认知障碍、运动失调和精神症状(Martin and Gusella, 1986; Walker, 2007)。在疾病的晚期,亨廷顿舞蹈症(HD)患者常常会出现听觉感知、处理和记忆方面的问题,这些症状不仅仅局限于典型的神经功能障碍(Josiassen et al., 1984; Lin et al., 2011b)。
亨廷顿舞蹈症与听力障碍的关系
研究表明,亨廷顿舞蹈症与听力障碍之间存在密切的相关性。Lin et al.(2011b)对19名亨廷顿舞蹈症(HD)患者进行听力评估,发现患者在高频段的听阈平均增加了15 dB,而听觉诱发电位(ABR)的潜伏期和波间期没有显著差异,这表明亨廷顿舞蹈症(HD)的听力障碍更多地与外周听觉通路有关,而非中枢神经损伤(Lin et al., 2011b)。然而,其他研究发现,亨廷顿舞蹈症(HD)患者虽然声音感知正常,但在语言理解和声音来源定位方面显著下降,表明亨廷顿舞蹈症(HD)相关的神经病理学影响了中央听觉系统(包括皮层和下丘脑部分)(Beste et al., 2008; Saft et al., 2008; Profant et al., 2017)。Wetter et al.(2005)发现亨廷顿舞蹈症(HD)患者的听觉事件相关电位(ERPs)出现延迟,这种现象也在有亨廷顿舞蹈症(HD)风险的个体中观察到,这表明亨廷顿舞蹈症(HD)相关的听觉处理功能障碍(Homberg et al., 1986; Josiassen et al., 1988; Wetter et al., 2005)。
亨廷顿舞蹈症的病理机制
亨廷顿舞蹈症的经典细胞病理特征是突变的亨廷顿蛋白(mHtt)的聚集。突变的亨廷顿基因在第1外显子中有额外的CAG重复,导致亨廷顿蛋白N末端的多谷氨酸(polyQ)扩展,突变的亨廷顿蛋白会积累并引起神经元损失(Macdonald et al., 1993; Mangiarini et al., 1996; Ha and Fung, 2012)。这种神经元损失主要影响皮层-纹状体通路,导致典型的舞蹈症状。随着亨廷顿舞蹈症(HD)的进展,mHtt会扩散到外周组织,包括内耳(Vonsattel and DiFiglia, 1998; Cepeda et al., 2007; Snowden, 2017)。动物模型研究进一步揭示了亨廷顿舞蹈症(HD)相关的听觉功能障碍及其病理(表1总结)。
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R6/2-亨廷顿舞蹈症(HD)小鼠:
- R6/2-亨廷顿舞蹈症(HD)小鼠表达mHtt,并在5-6周龄时表现出亨廷顿舞蹈症(HD)相关的表型。Lin et al.(2011b)发现,这些小鼠在2个月时ABR阈值提高约10 dB,且在3周后出现了运动缺陷,同时在所有频率下点击声和音调爆发的阈值分别提高了30 dB和15 dB。虽然ABR的潜伏期和波间期在R6/2-亨廷顿舞蹈症(HD)小鼠和野生型小鼠之间没有显著差异,但听力阈值的变化提示亨廷顿舞蹈症(HD)影响了听觉功能(Lin et al., 2011b)。Wang等(2015)的研究发现,R6/2-亨廷顿舞蹈症(HD)小鼠在2-3个月时出现了耳蜗毛细胞功能障碍和听觉阈值的升高,特别是外毛细胞(OHCs)的相对表达减少,这可能导致听力敏感性和频率选择性的障碍。
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亨廷顿舞蹈症(HD)h(CAG)150小鼠:
- 亨廷顿舞蹈症(HD)h(CAG)150小鼠是在亨廷顿基因位点上携带150个CAG重复的敲入小鼠,约在10个月龄时开始出现mHtt聚集和亨廷顿舞蹈症(HD)相关特征。Lin et al.(2011b)发现,在15个月龄时,这些小鼠的点击声和音调爆发的ABR阈值在4和8 kHz频率下分别增加约20 dB,但在16和32 kHz频率下没有显著差异,因为野生型小鼠在15个月龄时已出现老年性听力丧失(Lin et al., 2011b)。此外,在这些小鼠的耳蜗和螺旋神经节中也观察到mHtt聚集和脑型肌酸激酶(CKB)持续丧失,这提示mHtt病理学可能影响听觉系统的中央和外周部分(Perluigi et al., 2005; Sorolla et al., 2008; Kim et al., 2010; Lin et al., 2011b)。
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mHtt与听力功能的关系:
- mHtt聚集可能影响许多转录因子,并引发线粒体功能障碍,导致细胞色素C的释放和氧化应激(Kim and Kim, 2014)。脑型肌酸激酶(CKB)在耳蜗毛细胞和韧带中对听觉功能至关重要,其缺失可能与亨廷顿舞蹈症(HD)相关的听觉功能障碍有关。CKB敲除小鼠表现出高音频听力丧失,这种丧失可以通过饮食补充肌酸恢复(Shin et al., 2007; Lin et al., 2011c)。
结论与展望
亨廷顿舞蹈症的听觉功能障碍已被临床研究所确认,这些障碍包括听力损失和听觉处理功能的紊乱。延迟的听觉事件相关电位(ERPs)可能是亨廷顿舞蹈症(HD)的潜在预测指标。目前尚未达成一致意见,关于听觉感知、处理或辨别是否单独存在或共同存在于亨廷顿舞蹈症(HD)中,需要更多的研究目标、详细的声学测量和具体的听觉评估。
在亨廷顿舞蹈症(HD)小鼠模型中,听力损失常常出现在运动缺陷之前,并随着亨廷顿舞蹈症(HD)的进展而加重。R6/2-亨廷顿舞蹈症(HD)小鼠和亨廷顿舞蹈症(HD)h(CAG)150小鼠都表现出显著的听力损失,尤其是在低频率和高频率范围内。未来的研究应包括对中央听觉通路(如耳蜗核、上橄榄核和听觉皮层)的病理学评估,以确定听觉相关的病变,并指导亨廷顿舞蹈症(HD)患者及高风险人群的听觉检测。通过深入研究亨廷顿舞蹈症(HD)的听力障碍及其机制,我们有望为亨廷顿舞蹈症(HD)的早期诊断和个体化治疗提供新的见解。
(责任编辑:广东会GDH基因)