質(zhì)膜鈣泵的結(jié)構(gòu)功能及與聽(tīng)覺(jué)的關(guān)聯(lián)＊

陳請(qǐng)國(guó)， 褚漢啟， 崔永華， 羅 密， 陶雁玲

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院耳鼻咽喉－頭頸外科，武漢 430030

質(zhì)膜鈣泵的結(jié)構(gòu)功能及與聽(tīng)覺(jué)的關(guān)聯(lián)＊

陳請(qǐng)國(guó)， 褚漢啟， 崔永華， 羅 密， 陶雁玲△

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院耳鼻咽喉－頭頸外科，武漢 430030

質(zhì)膜鈣泵； 鈣離子； 內(nèi)耳； 聽(tīng)覺(jué)

1 質(zhì)膜鈣泵的結(jié)構(gòu)與活性調(diào)控

Schatzmann在1966年首次發(fā)現(xiàn)，質(zhì)膜鈣泵（PMCA）是一種依賴(lài)ATP的驅(qū)動(dòng)將細(xì)胞內(nèi)的Ca2＋排出胞外的鈣泵［1］，它屬于P類(lèi)鈣泵的PIIB亞科，與Ca2＋有著高親和性，但轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2＋能力低，通常的轉(zhuǎn)運(yùn)比例是Ca2＋／ATP為1／1。在哺乳動(dòng)物中，PMCA由4種不同基因ATP2B1～4編碼［2］，分別定位于染色體位點(diǎn)12q21－q23、3p25－p26、Xq28和1q25－q32［25］。PMCA是由10個(gè)跨膜區(qū)（TM1～10）和4個(gè)主要胞質(zhì)區(qū)組成的單肽鏈結(jié)構(gòu)。PMCA的4種亞型的結(jié)構(gòu)都有多種剪切方式，主要表現(xiàn)在蛋白質(zhì)C的終末端（C端）及第1個(gè)胞質(zhì)區(qū)的A端（A端）［6］。PMCA1的A端只有一種剪接體x，由含39個(gè)核苷酸的單個(gè)外顯子插入產(chǎn)生；C端的剪接體為a、b、c、d和e，分別由含154、87和114個(gè)核苷酸的3種外顯子以不同組合方式剪接而成。PMCA3的A端剪接體為x和z，由42個(gè)核苷酸組成的單個(gè)外顯子插入或缺如產(chǎn)生；其C端剪接體較多，分別為a、b、c、d、e和f，分別由含有154、87、114、88和68個(gè)核苷酸的5種外顯子以不同組合方式剪接而成。PMCA4的A端剪接體也為x和z，由含36個(gè)核苷酸的單個(gè)外顯子插入或缺失而產(chǎn)生；C端剪接體為a、b和d，分別由含178和114個(gè)核苷酸的2種外顯子以不同組合方式剪接而成。PMCA2的A端剪切方式最為復(fù)雜，分別由含有33、60和42個(gè)核苷酸的3種外顯子以不同組合方式產(chǎn)生的剪接結(jié)果，同時(shí)含有以上3種外顯子的剪接變異體稱(chēng)為w；只含42個(gè)核苷酸的外顯子稱(chēng)為x；含33和60個(gè)核苷酸的外顯子稱(chēng)為y；3種外顯子都缺失稱(chēng)為z。所有PMCA亞型的C端也有不同程度的剪接形式［7］。對(duì)PMCA2而言，含172和55個(gè)核苷酸的外顯子同時(shí)存在時(shí)稱(chēng)為a，3種外顯子缺失稱(chēng)為b，只有含172個(gè)核苷酸的外顯子存在時(shí)稱(chēng)為c。以上是目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的PMCA2的A端和C端的剪接變異體［6］，更多的有待進(jìn)一步的探討。處于未激活狀態(tài)的PMCA缺乏轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2＋的能力，因此很多機(jī)制參與提高它與Ca2＋的親和力。以PMCA2為例，磷酸纖維化的PMCA2有兩種結(jié)構(gòu)構(gòu)象，分別是E1和E2。在E1狀態(tài)時(shí)，該酶在質(zhì)膜胞質(zhì)區(qū)暴露出高Ca2＋親和性的結(jié)合位點(diǎn)，使胞內(nèi)Ca2＋與之結(jié)合，ATP促使酶構(gòu)象改變，并使E1向E2狀態(tài)轉(zhuǎn)變；處于E2狀態(tài)的酶將Ca2＋結(jié)合位點(diǎn)暴露于細(xì)胞外側(cè)，并減低它與Ca2＋親和力，促使Ca2＋釋放到細(xì)胞外，之后酶又恢復(fù)到E1狀態(tài)，從而可以反復(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2＋。鈣調(diào)節(jié)蛋白主要通過(guò)與位于C端胞質(zhì)尾端的CaM－BD結(jié)合來(lái)調(diào)節(jié)PMCA2活性:酸性磷脂和不飽和脂肪酸通過(guò)與Ca M－BD及第一個(gè)胞質(zhì)環(huán)結(jié)合來(lái)激活PMCA2活性；蛋白激酶A與Ca M－BD內(nèi)的蘇氨酸殘基發(fā)生磷酸化提高它與Ca2＋的親和性。與絲氨酸和蘇氨酸磷酸化不同，酪氨酸磷酸化被認(rèn)為抑制鈣泵的活性［8］。PMCA2和PMCA3比PMCA1和PMCA4具有更強(qiáng)的排鈣能力［9］。這可能是由于它們與鈣調(diào)節(jié)蛋白有更強(qiáng)的親和性，而PMCA2的特別之處在于即使沒(méi)有鈣調(diào)節(jié)蛋白，它仍然有很高的活性［10］，因此推測(cè)PMCA2在排鈣方面比其他PMCA亞型具有更強(qiáng)的能力。

2 PMCA的功能研究

為了比較PMCA的不同亞型的鈣泵功能，Brini等［9］將PMCA1～4瞬時(shí)轉(zhuǎn)染到中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞（Chinese hamster ovary cell，CHO），發(fā)現(xiàn)這4種剪接體在正常細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中均能有效地影響細(xì)胞內(nèi)鈣離子平衡，表現(xiàn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中鈣離子水平下降，并且能使由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣湖中的鈣離子排到細(xì)胞質(zhì)和線(xiàn)粒體所產(chǎn)生的鈣離子電流有所下降。這種影響在PMCA2和PMCA3要比PMCA1和PMCA4明顯，表明PMCA2和PMCA3在排鈣方面發(fā)揮著更強(qiáng)的作用。另外，含剪切后剪接體的PMCA3和PMCA4和含全長(zhǎng)剪接體的PMCA3和PMCA4在影響細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平方面沒(méi)有明顯的差異，說(shuō)明在體內(nèi)鈣調(diào)節(jié)蛋白存在與否并不是影響PMCA鈣泵功能的關(guān)鍵因素。

為了更好地研究PMCA亞型及其剪接體發(fā)揮的生理功能，有人將其轉(zhuǎn)染到其他受體細(xì)胞，觀察其在調(diào)節(jié)細(xì)胞胞內(nèi)Ca2＋濃度中所發(fā)揮的作用。目前研究比較多的PMCA亞型是PMCA2，許多研究者通過(guò)不同的方法將PMCA2基因轉(zhuǎn)染到體外培養(yǎng)的細(xì)胞，利用膜片鉗技術(shù)或通過(guò)Ca2＋熒光指示劑在共聚焦顯微鏡下研究其鈣泵能力。最早有人將全長(zhǎng)PMCA2 cDNA克隆到桿狀病毒，然后感染昆蟲(chóng)草地夜蛾細(xì)胞（sf9細(xì)胞），發(fā)現(xiàn)其能高水平表達(dá)PMCA2蛋白，并且具有鈣泵功能［11］。為了進(jìn)一步比較PMCA2不同剪接變異體z／b、z／a、w／b和w／a的活性，有人將攜帶它們的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞，結(jié)果PMCA2四種剪接體的過(guò)表達(dá)對(duì)ATP所激發(fā)的短暫的胞內(nèi)Ca2＋電流的峰值及Ca2＋濃度恢復(fù)到正常水平的速度都有明顯的影響。與未轉(zhuǎn)染的細(xì)胞相比，轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞能降低Ca2＋內(nèi)流電流的峰值，表明它對(duì)瞬間Ca2＋內(nèi)流的排出能力有所提高。剪接體z／a和w／b的鈣泵能力和z／b基本一樣，而z／b是PMCA2亞型中活性很好的一種。相對(duì)其它3種亞型而言，w／a對(duì)Ca2＋內(nèi)流的快速反應(yīng)能力較差［12］。而在聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)中，毛細(xì)胞胞內(nèi)的Ca2＋主要被PMCA2 w／a排出胞外［13］。Ficarella等［12］構(gòu)建分別含G293S和G283S突變位點(diǎn)的PMCA2載體，轉(zhuǎn)染中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞后再用InsP3刺激Ca2＋內(nèi)流，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的排Ca2＋能力有所下降，說(shuō)明突變的PMCA2反而會(huì)降低細(xì)胞的排鈣能力。為了進(jìn)一步弄清突變的PMCA2排鈣能力下降的原因，Penheiter等［14］分別構(gòu)建含野生型和Deafwaddler突變（G283S）的PMCA2質(zhì)粒，瞬時(shí)轉(zhuǎn)染體外培養(yǎng)的細(xì)胞，通過(guò)制備的細(xì)胞膜來(lái)檢測(cè)Ca2＋轉(zhuǎn)運(yùn)能力及其ATP酶活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)突變的PMCA2主要通過(guò)降低E1向E2狀態(tài)轉(zhuǎn)變的速度來(lái)減少轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2＋到胞外。

另外，將導(dǎo)致PMCA1～3表達(dá)量降低的反義質(zhì)粒轉(zhuǎn)染PC6或PC12細(xì)胞，細(xì)胞軸突延伸速度及去極化后胞內(nèi)Ca2＋的清除速率均受到影響［15］。與之相似，有人將攜帶短片段干擾RNA或發(fā)卡結(jié)構(gòu)RNA的表達(dá)載體轉(zhuǎn)染胚胎大鼠大腦神經(jīng)元，48 h內(nèi)細(xì)胞所表達(dá)的80%PMCA2表達(dá)量受到抑制，胞內(nèi)基礎(chǔ)Ca2＋水平有所提高，氯化鉀（KCl）誘導(dǎo)的Ca2＋內(nèi)流后Ca2＋清除的速率降低，并且不能完全恢復(fù)到刺激前的Ca2＋水平［16］。以上研究表明PMCA2的過(guò)表達(dá)會(huì)增強(qiáng)細(xì)胞的排鈣能力，而減少PMCA2表達(dá)或表達(dá)突變的PMCA2均會(huì)影響細(xì)胞正常的排鈣能力，從另一方面證實(shí)了PMCA2在調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Ca2＋水平的重要性。目前有關(guān)PMCA2轉(zhuǎn)基因的研究?jī)H限于體外培養(yǎng)的細(xì)胞，在體內(nèi)的研究有待進(jìn)一步的探討。

3 PMCA在內(nèi)耳的表達(dá)

PMCA1和PMCA4在機(jī)體內(nèi)分布廣泛，被稱(chēng)為“管家基因”，而PMCA2和PMCA3的表達(dá)相對(duì)局限，主要分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，在成年期主要分布于橫紋肌和大腦組織。在大腦組織中，PMCA2主要分布于小腦蒲肯野細(xì)胞［17］。PMCA2在肝、腎和乳房也有表達(dá)［18］。PMCA3主要分布于大腦脈絡(luò)膜血管叢［19］和骨骼肌［20］。PMCA3在成年動(dòng)物分布很局限，但在胚胎期12.5～15.5 d（E12.5－E15.5）分布很廣泛，從E16.5開(kāi)始PMCA3的表達(dá)開(kāi)始變得局限，并且主要分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉和肺組織［21］。PMCA4在小鼠發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)量比其它PMCA亞型低很多，相反，它在成年期組織表達(dá)量較高，比如大腦、心臟、大腸等［21］。

已經(jīng)有研究者在mRNA水平檢測(cè)PMCA1～4在不同時(shí)期內(nèi)耳組織的表達(dá)情況［22］。PMCA1在耳蝸前庭神經(jīng)節(jié)（cochleo－vestibular ganglion，CVG）和螺旋神經(jīng)節(jié)（spiral ganglion，SG）的表達(dá)首次出現(xiàn)于E14，并逐漸增加，從P0起維持在一定的水平，到P17開(kāi)始下降，并保持在此水平進(jìn)入成年期。PMCA1在聽(tīng)泡的表達(dá)只見(jiàn)于E12，在大上皮嵴（greater epithelial ridge，GER）和內(nèi)毛細(xì)胞的表達(dá)從E14開(kāi)始，在P0～P10表達(dá)稍微增強(qiáng)，到P12之后表達(dá)明顯增強(qiáng)，并維持在此水平到成年期。而PMCA1在小上皮嵴（lesser epithelial ridge，LER）和外毛細(xì)胞（OHCs）的表達(dá)也從E14開(kāi)始，在P0～P10維持在相對(duì)高的水平，從P12開(kāi)始下降，到成年期基本消失。PMCA1在血管紋（stria vascularis，SV）的表達(dá)從E14開(kāi)始，在P0～P14表達(dá)水平較高，到P17后下降，但仍維持一定水平到成年期。在整個(gè)發(fā)育階段，PMCA1在螺旋韌帶（spiral ligament，SL）幾乎沒(méi)有表達(dá)，偶爾有表達(dá)但很微弱。PMCA1在Reissner’s membrane（RM）的表達(dá)在P10之前偶爾被發(fā)現(xiàn)，到P12之后表達(dá)完全消失。PMCA1在P0～P10的耳蝸囊細(xì)胞（cochlear capsule cells，CC）有微弱的表達(dá)，到P12之后完全消失。在E12～E16，PMCA2在耳蝸CVG和SG偶爾表達(dá)，在E18有微弱的表達(dá)，從P2起有高水平表達(dá)，一直持續(xù)到成年期。PMCA2在聽(tīng)泡的表達(dá)只見(jiàn)于E12，在LER和OHCs的表達(dá)從P0開(kāi)始并維持在較高的水平到成年期。PMCA2在E14～P6的SV有較弱的表達(dá)，到P10以后完全消失。在整個(gè)發(fā)育階段，PMCA2在SL都沒(méi)有明顯的表達(dá)。PMCA2在RM的表達(dá)從E14開(kāi)始，在整個(gè)發(fā)育階段都維持在同樣的水平，在內(nèi)溝（inner sulcus，IS）的表達(dá)從P0開(kāi)始，在P2～P6達(dá)到較高水平，之后開(kāi)始下降，到成年期維持在很弱的水平。PMCA2在耳蝸囊細(xì)胞的表達(dá)在整個(gè)發(fā)育階段都沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。從E14開(kāi)始，PMCA3在耳蝸CVG和SG偶爾有表達(dá)，從P0開(kāi)始表達(dá)增強(qiáng)，到P12達(dá)到成年水平。PMCA3在耳蝸囊細(xì)胞的表達(dá)從E18開(kāi)始，在P0達(dá)到高峰，之后從P4開(kāi)始下降，到P12后完全消失。PMCA4在內(nèi)耳的表達(dá)和其他亞型完全不一樣，幾乎在所有年齡階段的內(nèi)耳都非常微弱，唯一的例外是它在P10內(nèi)毛細(xì)胞有較強(qiáng)的表達(dá)。

在內(nèi)耳中，除了PMCA1～4的表達(dá)已被證實(shí)，有關(guān)其剪接變異體也被檢測(cè)到。哺乳動(dòng)物的整個(gè)耳蝸表達(dá)PMCA1b、PMCA2b、PMCA3a、PMCA3c和PMCA4b［23］。而兩棲動(dòng)物耳蝸中只表達(dá)PMCA1和PMCA2，分別是PMCA1b／x、PMCA2a／v、PMCA2b／v和PMCA2c／v。其中PMCA1b和PMCA2a是哺乳動(dòng)物和兩棲動(dòng)物耳蝸毛細(xì)胞中最常見(jiàn)的PMCA剪接體，前者分布于毛細(xì)胞和支持細(xì)胞的胞體外側(cè)膜，后者主要分布在毛細(xì)胞纖毛。PMCA2a是青蛙及大鼠耳蝸毛細(xì)胞唯一表達(dá)的PMCA2亞型，而PMCA2v只在牛蛙毛細(xì)胞中表達(dá)，在哺乳動(dòng)物沒(méi)有表達(dá)［24］。Grati等［25］進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)成年大鼠耳蝸中分布的PMCA2剪接變異體主要是z／a和w／a，后者含量更多。最近的研究表明，毛細(xì)胞去極化時(shí)流入胞內(nèi)的Ca2＋主要被PMCA2剪接體w／a排出胞外［13］，有趣的是，PMCA2w／a對(duì)2種PMCA2活性激活劑鈣調(diào)節(jié)蛋白和酸性磷脂并不敏感，按理說(shuō)它并不能提高PMCA2在Ca2＋快速內(nèi)流時(shí)的排鈣能力［9］，因此推測(cè)它在維持靜息狀態(tài)下細(xì)胞內(nèi)低鈣濃度發(fā)揮著重要作用。

Furuta等［22］檢測(cè)PMCA1～4的剪接變異體在成年大鼠耳蝸組織中的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)SV和SL中均表達(dá)PMCA1b，但不表達(dá)PMCA2～4。SG表達(dá)PMCA1b、PMCA2a、2b、2c、PMCA3a、3b、3c和PMCA4b。為了了解PMCA剪接體的表達(dá)與年齡的相關(guān)性，進(jìn)一步檢測(cè)P0和P8耳蝸中的PMCA1～4剪接體表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)P0和P8大鼠的整個(gè)耳蝸均表達(dá)PMCA1b、PMCA2a、2b、2c、PMCA3a、3b、3c和PMCA4a、4b，但它們?cè)谶@兩個(gè)年齡階段的表達(dá)沒(méi)有明顯的區(qū)別。在牛蛙壺腹嵴，PMCA1～3均有表達(dá)，PMCA4表達(dá)量很少，PMCA1和PMCA2的剪接變異體分別是PMCA1b／x、PMCA2a／v和PMCA2b／v。PMCA2a／v是毛細(xì)胞頂端的主要變異體，這點(diǎn)與Dumont等［24］的研究結(jié)果相同。PMCA1主要表達(dá)于毛細(xì)胞胞體外側(cè)部，在毛細(xì)胞其他部位表達(dá)的還有PMCA2和PMCA3［26］。毛細(xì)胞不同部位表達(dá)不同的PMCA剪接方式可能與這些剪接體的鈣泵功能有關(guān)。

4 PMCA與聽(tīng)覺(jué)

PMCA在機(jī)體生理功能方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，許多疾病都與其缺失有關(guān)。小鼠PMCA1基因的無(wú)義突變會(huì)促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞凋亡［27］，通過(guò)檢測(cè)這些細(xì)胞的收縮功能發(fā)現(xiàn)PMCA1在膽堿能興奮性刺激或KCl誘導(dǎo)的去極化后能有效地將Ca2＋排出胞外［28］。PMCA2在乳房泌乳腺體［29］、小腦蒲肯野細(xì)胞［19］、內(nèi)耳毛細(xì)胞［24］有高度表達(dá)。由于PMCA2在乳腺組織上皮細(xì)胞有明顯的表達(dá)，因此在調(diào)節(jié)乳汁中Ca2＋濃度方面也發(fā)揮著重要的作用。PMCA2基因敲除的小鼠乳汁中的Ca2＋濃度明顯下降［30］。盡管PMCA1～4及其各種剪接變異體均在哺乳動(dòng)物耳蝸中表達(dá)，但PMCA2是唯一與聽(tīng)覺(jué)和平衡覺(jué)有直接關(guān)聯(lián)的基因［31］，在Deafwaddler小鼠身上首次發(fā)現(xiàn)PMCA2缺失或突變（G283S）會(huì)導(dǎo)致先天性耳聾和平衡功能障礙，表現(xiàn)為步態(tài)搖擺不定及腦袋上下擺動(dòng)。隨后在Wriggle Sagami小鼠身上同樣發(fā)現(xiàn)PMCA2突變導(dǎo)致聽(tīng)力缺失以及平衡失衡［32］，主要是由于PMCA2結(jié)構(gòu)中第4跨膜區(qū)發(fā)生堿基替換（K412E），從而阻止PMCA2無(wú)法準(zhǔn)確定位于外毛細(xì)胞纖毛［33］。但有趣的是，最近有研究發(fā)現(xiàn)，PMCA2基因中第六跨膜區(qū)一導(dǎo)致耳聾的堿基突變位點(diǎn)（S877F）并不影響PMCA2在質(zhì)膜上的準(zhǔn)確定位［34］。PMCA2基因突變導(dǎo)致毛細(xì)胞纖毛周?chē)膬?nèi)淋巴液中的Ca2＋濃度下降［35］，因此增加機(jī)械門(mén)控通道開(kāi)放的機(jī)率，促使它處于完全開(kāi)放的狀態(tài)［12］，結(jié)果外毛細(xì)胞對(duì)聲音刺激變得不敏感，從而導(dǎo)致耳聾。PMCA2所致的平衡功能損害可能與前庭系統(tǒng)或蒲肯野細(xì)胞的病變有關(guān)。PMCA2基因敲除的小鼠小腦蒲肯野細(xì)胞增多，顆粒細(xì)胞減少，分子細(xì)胞層變薄［36］，這被認(rèn)為是小鼠平衡功能不全的原因。相比而言，PMCA2基因突變的小鼠盡管大部分蒲肯野細(xì)胞缺失，但它仍然只表現(xiàn)出中等程度的共濟(jì)失調(diào)，由此推測(cè)前庭系統(tǒng)發(fā)生病變可能是導(dǎo)致PMCA2基因敲除小鼠嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)失衡的主要原因。研究發(fā)現(xiàn)前庭系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大多正常，但耳石缺失，這是由于PMCA2功能的缺失導(dǎo)致毛細(xì)胞內(nèi)的Ca2＋不能有效地進(jìn)入內(nèi)淋巴，從而致使耳石無(wú)法形成［37］。PMCA2純合子突變的小鼠除了毛細(xì)胞出現(xiàn)病理變化外，蝸核螺旋神經(jīng)元及球體細(xì)胞結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)異常［38］，可能是由于PMCA2功能缺失導(dǎo)致胞內(nèi)Ca2＋聚集，過(guò)高的Ca2＋濃度所產(chǎn)生的毒性使內(nèi)耳形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。小鼠PMCA2等位基因Obi的無(wú)義突變導(dǎo)致其鈣泵功能鈍化，從而出現(xiàn)進(jìn)行性聽(tīng)力損失［34］。另外，相對(duì)正常的小鼠而言，PMCA2雜合子突變的小鼠對(duì)噪音耐受能力較差，噪音暴露下更容易出現(xiàn)聽(tīng)力損失［39］。

單獨(dú)PMCA2基因突變所引起耳聾在人類(lèi)尚無(wú)報(bào)道。目前已發(fā)現(xiàn)兩個(gè)家族Atp2b2（PMCA2）基因突變所致的耳聾［12，40］。這2種病例都是由PMCA2突變聯(lián)合鈣粘蛋白23（cadherin 23，CD23）突變導(dǎo)致或加快聽(tīng)力喪失。其中一個(gè)家族是由常染色體隱性突變加重CD23基因突變導(dǎo)致聽(tīng)力損失［40］，另一個(gè)家族由CD23基因的T1999S突變聯(lián)合PMCA2基因的G293S無(wú)義突變導(dǎo)致進(jìn)行性耳聾［12］，其原因在于PMCA2突變后排鈣能力減弱，毛細(xì)胞纖毛外的鈣離子濃度降低，影響發(fā)生在纖毛上的鈣依賴(lài)性和鈣粘蛋白介導(dǎo)的黏附力［35］，致使毛細(xì)胞機(jī)械－電轉(zhuǎn)導(dǎo)功能喪失而引起耳聾。患者的母親PMCA2基因突變，但她沒(méi)有出現(xiàn)聽(tīng)力損失，其原因可能在于PMCA2的突變位點(diǎn)G293S位于Deafwaddler小鼠突變位點(diǎn)G283S下游10個(gè)殘基，這不影響PMCA2在毛細(xì)胞纖毛的表達(dá)，毛細(xì)胞纖毛的排鈣功能雖然減弱，但不足以致聾。因此推測(cè)這是人類(lèi)即使出現(xiàn)PMCA2的G293S基因突變但沒(méi)有出現(xiàn)聽(tīng)力損失的原因。鈣粘蛋白是質(zhì)膜受體家族中的一員，而質(zhì)膜受體家族能夠促使Ca2＋依賴(lài)性的細(xì)胞間附著，在胚胎發(fā)生過(guò)程中對(duì)調(diào)節(jié)器官和組織發(fā)育起著重要的作用。CD23還是毛細(xì)胞纖毛頂端連接的組成之一，參與機(jī)械電轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。因此推測(cè)CD23在內(nèi)耳聽(tīng)覺(jué)方面發(fā)揮著重要的作用。

5 展望

盡管最近幾年有關(guān)PMCA的研究有了很大的進(jìn)展，但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，PMCA的3D結(jié)構(gòu)的闡明還沒(méi)有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。低級(jí)脊椎動(dòng)物的毛細(xì)胞纖毛能在Ca2＋刺激下運(yùn)動(dòng)，因此Ca2＋可能調(diào)節(jié)毛細(xì)胞胞體和纖毛的運(yùn)動(dòng)，而毛細(xì)胞的這種電動(dòng)行為是耳蝸信號(hào)放大及頻率選擇性的生理基礎(chǔ)，因此推測(cè)PMCA也許發(fā)揮著更重要的作用，而不只限于鈣泵功能，但證實(shí)這一推測(cè)需更深入的研究。隨著PMCA在不同組織、細(xì)胞甚至細(xì)胞某個(gè)區(qū)域中所發(fā)揮的作用引起越來(lái)越多的關(guān)注，相信以后有關(guān)PMCA的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能會(huì)得到更充分的認(rèn)知。

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（2015－01－21 收稿）

R338.3

10.3870／j.issn.1672－0741.2015.04.027

＊國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No.81300827）

陳請(qǐng)國(guó)，男，1982年生，主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)博士，E－mail:cqg198292＠126.com

△通訊作者，Corresponding author，E－mail:18907183041＠163.com