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亨廷顿舞蹈症基础

亨廷顿舞蹈症(Huntington’s disease,缩写:HD)于1872年在医学文献中首先由美国纽约长岛的医生乔治·亨廷顿(George Huntington)提出。亨廷顿舞蹈症是一种罕见的常染色体显性遗传病,男女均可能罹患亨廷顿舞蹈症。在病例报导的大部分西方国家,该病发病率约为万分之一(即每一万人中就有一位患者)。由于亨廷顿舞蹈症患者需要亲友的全身心地照顾和支持,从而使更多人被这一疾病所影响。

亨廷顿舞蹈症的发病年龄通常在三十至五十岁间,不过也有儿童和青少年受影响。患者可能会呈现多种症状,一般被医生从以下三方面进行表述:运动症状、认知症状和精神症状。

  • 亨廷顿舞蹈症的运动症状包括肌肉痉挛、抽搐、僵硬、跌倒及(生理上)发声困难。晚期患者更可能会出现吞咽困难(并伴有体重减轻)。由于常见患者带有不可控制的动作(如身体扭动和扭曲)等常见症状,医生将这些“不可控制的动作”称为“舞蹈”或“舞踏”(chorea)。
  • 亨廷顿舞蹈症最显著的认知症状是大脑中信息组织的变化和信息处理的减缓,由此导致患者难以学习新事物、难以计划及确定轻重缓急、难以感知空间位置(例如:相对于周围桌子或墙壁的位置关系)和难以“多任务处理”(同时注意多件事情)。患者常固持一套一成不变的行为,因为这相对他们来说也最容易做到。由于很难在大脑中组织输入和输出的语言和词汇,很多亨廷顿舞蹈症患者难以和他人交流。
  • 亨廷顿舞蹈症最常见的精神症状是抑郁症,其它症状包括人格变化、冷淡、焦虑、易怒、痴迷某些行为(如洗手)、谵妄和躁狂。否认自己患有亨廷顿舞蹈症亦是该病的常见症状之一。

在疾病症状首次出现后的十至二十五年间,患者会逐渐受到严重伤害,以致其死于肺炎、心力衰竭或其他并发症。

亨廷顿舞蹈症会导致大脑中神经元的退化,使患者的思考、感觉和移动能力产生显著变化。这些症状的原因在很长一段时间都是未解之谜,直到医生注意到这一疾病是“世代相传”的,开始怀疑其遗传基础。现在我们已经知道,亨廷顿舞蹈症的遗传(和其它遗传性状一样)取决于一个储存了“化学代码”、存在于活细胞内的“脱氧核糖核酸”(deoxyribonucleic acid,缩写:DNA),进一步了解这个化学代码有助于我们了解亨廷顿舞蹈症的成因并提供潜在的治疗方案。

DNA的化学代码和英文很像:他们都用了特定的字母以特有的顺序表达恒定的信息。英文有二十六个字母,而DNA只有四个——A、C、G和T(DNA的化学基本单位)。另外,一个英文单词可以有任意数量的字母,但DNA“单词”永远却只包括三个字母。在遗传学研究中,这些三个字母所组成的“单词”叫做密码子(codon)。密码子像蓝图一样,决定了未来神经元中的“建筑”。举例来说,一个英文中C-A-T三个字母描绘的是一只小猫;同理,当我们DNA代码中包括了G-G-C这三个字母时,它告诉细胞要用脯氨酸(一种氨基酸,蛋白质的基本单位)去构建。有兴趣学习DNA更多的相关概念,请点击这里

如果我们把密码子看成蓝图,那么由它们生成的氨基酸便是独一无二的建筑单位。当这些“建筑”单位合在一起后,它们便创建了一种叫做蛋白质的结构。就像现代社会的高楼大厦一样,神经元的骨架结构主要也是由蛋白质中组成。此外,蛋白质还有很多职责:它们除了帮助细胞保持结构外、也提供细胞的能量及和其它细胞交流等工作。要是没有身体中成千上万的蛋白质,生命便不会存在。

每个蛋白质的“功能”由其独特的三维形状所决定,这一形状控制了这个蛋白质可以怎样“适应”这个细胞的其它部分,以及彼此的交互作用。组成这个蛋白质的氨基酸的类型和顺序将决定其结构。所以和任何一个结构精密的大楼一样,一个正常运转的蛋白质需要由其“蓝图”(密码子)开始。

人体细胞中都含有一个叫做亨廷顿(huntingtin)的蛋白质(注意:亨廷顿舞蹈症的英文是“Huntington’s disease”,而亨廷顿蛋白的英文是“huntingtin”。一个是“-ton”,另一个是“-tin”)。虽然科学家仍未能确定亨廷顿蛋白的确切作用,但现有的研究都显示这一蛋白是保证神经元有效运行的一个重要蛋白。和很多其它蛋白质一样,亨廷顿蛋白也含有一种叫谷氨酰胺(glutamine)的氨基酸。在亨廷顿舞蹈症患者中,在蛋白质的一个特定位置存在过多谷氨酰胺。这些额外的谷氨酰胺来自于DNA中对应(产生谷氨酰胺的)密码子:C-A-G的过多拷贝。正因为亨廷顿舞蹈症遗传起因于DNA中有过多能产生亨廷顿蛋白谷氨酰胺的C-A-G拷贝,所以亨廷顿舞蹈症也常被称为三核苷酸重复序列疾病(trinucleotide repeat disorder;三核苷酸可以理解为密码子)。

那么多少C-A-G的拷贝才算太多并致病呢?虽然这一方面已有很多研究,但存在很多不同的意见。粗略的统一的看法如下:存在10到35个C-A-G拷贝的亨廷顿蛋白是正常运作的,但超过40个C-A-G拷贝的则会是变异的亨廷顿蛋白并最终会产生亨廷顿舞蹈症的症状。至于有36至39个C-A-G拷贝的人中仍然会有部份人产生亨廷顿舞蹈症的症状,但后果并不清晰。有兴趣了解更多亨廷顿舞蹈症如何在家族中传播,请点击这里

总而言之,DNA中过多的C-A-G密码子拷贝令亨廷顿蛋白产生过多的谷氨酰胺,最终导致亨廷顿舞蹈症。变异的亨廷顿蛋白到底是怎样造成神经伤害的?目前研究人员还没确实找到这个问题的标准答案。正如我们前面所说,由于蛋白质的形状结构决定了它和其它细胞蛋白的交互作用,很多研究都希望理解这一形状变化如何影响亨廷顿蛋白而其它细胞蛋白和细胞结构间的相互关系。过往的研究指出亨廷顿蛋白中过多的谷氨酰胺会导致了蛋白质的结构过于坚硬,而由于神经元的细胞结构习惯了相关的的柔韧环境,无法在这种坚硬的情况下正常运作,最终导致神经元细胞过早死亡(这一过程被称为细胞凋亡(apoptosis))。近期的另一个研究指出变异的(相比正常蛋白分子会更大)亨廷顿蛋白“绑架”了神经元中与之有相互作用的更小蛋白质,让它们无法正常运作。在这样的情况下,这些变异的亨廷顿蛋白可能会间接伤害神经元。(了解更多有关变异亨廷顿蛋白的信息,请点击这里。)

即使科学家仍在努力更深入了解亨廷顿舞蹈症,其基本机制也越来越清晰。继续用我们前面的高楼大厦类比来说,变异的亨廷顿蛋白相当于一个“建筑”(蛋白质)没有其应有的形状和尺寸,从而无法在神经元这个“大都市”中正常运作。当它无法正常运作时,它亦阻碍了其它与之相关的蛋白质的运作,最后引起雪球效应,使得问题不断累加,让神经元不断被伤害。最后,不断累积的伤害联级放大导致神经元死亡。当更多的神经元也经历同样过程后,便会导致和亨廷顿舞蹈症有关的思考、感觉和行动问题的出现。了解更多关于神经元的信息以及神经元死亡和亨廷顿舞蹈症症状的关系,请点击这里

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中国亨廷顿舞蹈症现状

亨廷顿舞蹈症(Huntington’s disease)在中国文献中以前只有少数的个案报道,但随着对此病的认识,病例报道逐渐增多。1992年,香港中文大学的研究人员曾发表论文“中国亨廷顿舞蹈症:起源假说”:亨廷顿舞蹈症最早在中国沿海省份中出现,说明了它很有可能(和其它很多非欧洲人群一样)是在欧洲和中国贸易往来中传入的。

1984年和1991年间,香港每一百万人中有三至七位亨廷顿舞蹈症患者。患者主要为男性,发病年龄亦较小。首宗亨廷顿舞蹈症于1959年发现,1962年再发现另一宗。战争和自然灾害所致的生活不规律和人口混杂则增加了亨廷顿舞蹈症在非沿海省份的传播。不过,比起其它地区,中国亨廷顿舞蹈症的传播仍然有限并主要集中在沿海区域。

这一研究已是三十年前发表,所以我们需要更全面的统计才能了解这个疾病的真正流行程度。

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