1、先天性馬蹄內(nèi)翻足病因?qū)W研究進(jìn)展            【關(guān)鍵詞】  先天性馬蹄內(nèi)翻足 病因?qū)W 研究進(jìn)展        先天性馬蹄內(nèi)翻足(congenital clubfoot，CCF)是較常見的一種先天畸形，發(fā)病率0.1。本病既可雙側(cè)發(fā)病，也可單側(cè)發(fā)病。雙側(cè)發(fā)病占50略多，單側(cè)發(fā)病時(shí)右側(cè)多于左側(cè)。男女均可發(fā)病，男多于女，男女比例約為21?；伟ㄇ白銉?nèi)收、跟骨內(nèi)翻和踝關(guān)節(jié)馬蹄三部分，同時(shí)都合并脛骨

2、內(nèi)旋。自Scape于1803年首次研究CCF的病因以來，病因目前還不清楚，因研究的角度、對(duì)象、取材以及采用的技術(shù)、方法的不同，得出的病因也不同，出現(xiàn)了多種學(xué)說觀點(diǎn)。    1  遺傳因素    流行病學(xué)的調(diào)查研究提示我們，遺傳因素在CCF的發(fā)病中起重要作用。目前已公認(rèn)，CCF的發(fā)生是遺傳因素與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果1。先天性馬蹄內(nèi)翻足的遺傳模式被稱作復(fù)合性遺傳，其特點(diǎn)包括：a)多基因遺傳；b)非遺傳因子如環(huán)境毒物、病毒等作用；c)有一個(gè)因素性的基因，但受到其他因素如基因、環(huán)境的調(diào)控；d)雖然引起畸形的原因不同，但表型相似2。

3、Dobbs等3指出家族性馬蹄足患兒中，屈肌異常在一級(jí)親屬中的出現(xiàn)概率增大，提示了遺傳因素在CCF的發(fā)病中起重要作用。    近幾年有關(guān)胚胎發(fā)育的基因調(diào)控研究已經(jīng)取得了初步進(jìn)展，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子Hox(homeobox，Hox)基因可能為CCF的相關(guān)基因。Hox基因家族是成簇存在的同源異型盒基因，具有一段長(zhǎng)約180 bp的同源序列。Hox基因是高表達(dá)的DNA序列，在肢體發(fā)生中發(fā)揮著控制性的影響作用4。Hox基因在肢體發(fā)生中的基本作用是：a)調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞增殖分化的速率和時(shí)機(jī)；b)調(diào)節(jié)未分化間充質(zhì)的增殖；c)參與間充質(zhì)凝集成原生質(zhì)的原基；d)參與軟骨細(xì)胞的組建。每一簇Ho

4、x基因在調(diào)控前后軸方向上的表達(dá)，Hox主要是分布于遠(yuǎn)近軸方向上5。王大佳等6對(duì)32個(gè)單純性馬蹄內(nèi)翻足核心家系進(jìn)行連鎖不平衡分析，發(fā)現(xiàn)Hox D基因簇內(nèi)的Hox4Ep多態(tài)位點(diǎn)存在傳遞不平衡，提示Hox D基因簇內(nèi)可能存在單純性馬蹄內(nèi)翻足的易感基因。王莉莉等7研究證明了HoxD12、HoxD13可能是單純性馬蹄內(nèi)翻足重要的易感基因，提示HoxD12、HoxD13基因在胚胎肢體發(fā)育中起作用。HoxD基因表達(dá)于整個(gè)胚胎期和新生兒期，并且實(shí)驗(yàn)證明，Hox D9不僅調(diào)節(jié)正常關(guān)節(jié)的早期形成，而且參與出生后關(guān)節(jié)疾病的病理過程。所以作者推測(cè)，Hox基因不僅在胚胎形成過程中調(diào)節(jié)后肢發(fā)育，導(dǎo)致CCF畸形，而且在出生

5、以后將繼續(xù)表達(dá)，使CCF的病理改變陸續(xù)出現(xiàn)并逐漸加重。    TBX基因是一個(gè)進(jìn)化上高度保守的基因家族，編碼含有特征性DNA結(jié)合域的轉(zhuǎn)錄因子。目前發(fā)現(xiàn)TBX基因與胚胎發(fā)育的時(shí)空表達(dá)模式有關(guān)8。大量研究表明TBX25是脊椎動(dòng)物肢體發(fā)育的重要調(diào)控基因，其功能的改變將導(dǎo)致肢體發(fā)育畸形9。Davenport等10曾建立純合性TBX3基因突變鼠模型，結(jié)果導(dǎo)致鼠肢體發(fā)育畸形。而且，近年來越來越多的研究資料表明人TBX3基因突變導(dǎo)致的尺骨乳腺綜合征均伴有肢體發(fā)育畸形，這些實(shí)例提示TBX3基因與人類肢體畸形的發(fā)生有關(guān)。因此推測(cè)，CCF的發(fā)生也可能是肢體發(fā)育過程中TBX3基因調(diào)控異

6、常所致。任舒月等11收集CCF家系進(jìn)行CCF與PAX5、PAX6和TBX3基因的相關(guān)性研究，結(jié)果提示：CCF與PAX5和PAX6基因共同所在的染色體區(qū)域9p13無關(guān)聯(lián)，PAX5和PAX6基因可能不是CCF的易感基因；CCF與TBX3基因所在的染色體區(qū)域12q24有關(guān)聯(lián)，TBX3基因可能是CCF的易感基因。最近，Heck等12發(fā)現(xiàn)，CASP10基因與CCF在一定程度上存在聯(lián)系。    2  組織異常    一部分學(xué)者認(rèn)為CCF原發(fā)病理改變?cè)邗乒?。Fritsch等13通過對(duì)CCF距骨骨化的不同發(fā)育階段進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)本病的骨改變主

7、要發(fā)生在距骨，隨后跟骨、舟骨等亦發(fā)生變化。Roye等14學(xué)者通過對(duì)胚胎期足的動(dòng)態(tài)變化研究指出，胚胎期脛腓骨遠(yuǎn)端及其同側(cè)足骨的發(fā)育紊亂可能是致畸因素。杜世新等15提出CCF在胚胎發(fā)育期即有足的馬蹄內(nèi)翻且畸形程度隨生長(zhǎng)發(fā)育而逐步加重，距、跟、跗骨在胚胎階段即出現(xiàn)發(fā)育不良。Gilbert等16指出患足跟骨軟骨細(xì)胞稀少，軟骨導(dǎo)管減少，生長(zhǎng)盤沒有分化的軟骨細(xì)胞區(qū)；其軟骨細(xì)胞小而平，細(xì)胞外蛋白聚糖含量下降，類似關(guān)節(jié)軟骨，趨向永久軟骨，骨化中心缺少骨針，軟骨內(nèi)骨化停滯。Guo等17研究發(fā)現(xiàn)IGF和IGFBP6是骨骼發(fā)育和成骨細(xì)胞增殖的重要調(diào)控因素。有學(xué)者認(rèn)為軟組織攣縮可能是CCF的病因。Ippolito18

8、最近通過對(duì)4 例流產(chǎn)胎兒進(jìn)行解剖學(xué)和組織學(xué)研究證實(shí)，小腿腓腸肌和結(jié)締組織中纖維組織明顯增加，提出軟組織攣縮導(dǎo)致馬蹄內(nèi)翻足畸形的理論。但Khan等19利用透射電鏡研究顯示患足結(jié)締組織(包括關(guān)節(jié)囊、筋膜、韌帶、腱鞘)并不存在肌纖維母細(xì)胞樣細(xì)胞或典型的肌纖維母細(xì)胞，所鑒定的兩種細(xì)胞主要是成纖維細(xì)胞和肥大細(xì)胞。部分成纖維細(xì)胞含有網(wǎng)狀微絲，但缺少微束、基板、質(zhì)膜及附著斑而不同于肌纖維母細(xì)胞。van der Sluijs等20證明馬蹄內(nèi)翻足踝關(guān)節(jié)囊膠原分子的羥賴氨酸殘基數(shù)、吡啶基交聯(lián)數(shù)均與正常無異，說明膠原分子是正常的，其排列也是正常的。這兩項(xiàng)研究對(duì)攣縮學(xué)說提出了明確的質(zhì)疑，最終的結(jié)論尚待研究。 

9、;   3  神經(jīng)肌肉異常    有些學(xué)者認(rèn)為先天性馬蹄內(nèi)翻足是胎兒早期肌力不平衡的結(jié)果，而肌力的改變是以神經(jīng)異常為基礎(chǔ)的，骨骼、關(guān)節(jié)和軟組織攣縮是繼發(fā)于肌力不平衡的適應(yīng)性改變。    Ahmed等21應(yīng)用半定量分析小鼠髖及踝關(guān)節(jié)神經(jīng)纖維降鈣素基因相關(guān)肽的濃度，指出感覺傳入信號(hào)的缺乏歸結(jié)于先天性馬蹄足纖維變性及軟組織攣縮。研究發(fā)現(xiàn)CCF足小腿肌肉各肌群運(yùn)動(dòng)終板和神經(jīng)纖維存在著退變和再生，運(yùn)動(dòng)終板存在功能障礙，與一些神經(jīng)源性疾病中的病理變化相一致。SantosAlvarez等22在維甲酸誘導(dǎo)胎鼠馬蹄內(nèi)翻足實(shí)

10、驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，畸形發(fā)生率達(dá)90，組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)胚芽中神經(jīng)結(jié)構(gòu)和間充質(zhì)減少，細(xì)胞形態(tài)失常，提示胚胎發(fā)育過程中神經(jīng)分化受阻可能導(dǎo)致下肢畸形。DelgadoBaeza等23通過胃管灌入維甲酸誘導(dǎo)胎鼠馬蹄內(nèi)翻足實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)除畸形誘導(dǎo)率達(dá)86.5外，尚合并顱面骨發(fā)育障礙、神經(jīng)管畸形、手畸形等其他異常，同時(shí)脊髓胸腰段前角神經(jīng)原減少，有較多前角細(xì)胞凋亡等病理變化，提示CCF畸形的產(chǎn)生與神經(jīng)和脊髓發(fā)育有關(guān)。杜世新等24提出維甲酸除誘發(fā)CCF外，尚合并脊柱裂、肛門直腸等畸形。其中神經(jīng)管畸形發(fā)生率為15.5，加大劑量后增至34.5，而CCF發(fā)生率則高達(dá)83.9。在脊髓中發(fā)現(xiàn)：脊髓前角神經(jīng)元減少、膠質(zhì)細(xì)胞增多及有較多前角

11、細(xì)胞凋亡等病理改變。Macnicol25及杜世新等26對(duì)先天性馬蹄內(nèi)翻足患兒進(jìn)行體感誘發(fā)電位測(cè)定，發(fā)現(xiàn)不僅患兒的體感誘發(fā)電位發(fā)生改變，而且與畸形的嚴(yán)重程度成正相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)亦支持馬蹄內(nèi)翻足神經(jīng)源性理論，證明先天性馬蹄內(nèi)翻足有神經(jīng)肌肉異常。但Herceg等27對(duì)431個(gè)肌肉樣本的研究發(fā)現(xiàn)，86.3的肌纖維正常，僅0.9的型纖維占優(yōu)，有12.8的肌纖維顯示萎縮，因此對(duì)此觀點(diǎn)提出質(zhì)疑。    4  血管異常    不少學(xué)者對(duì)CCF病足進(jìn)行血管造影發(fā)現(xiàn)足部均有血管異常，跗骨竇區(qū)血運(yùn)貧乏，血管排列紊亂，在胎兒早期改變明顯。近來Kanf

12、man等28分別應(yīng)用絨毛膜絨毛取樣的方法，建立肢體畸形動(dòng)物模型，其中CCF的發(fā)病率最高。研究表明，此缺陷源于血管，可觀察到血管斷裂或有缺陷，發(fā)生缺血或血栓形成導(dǎo)致缺氧，影響肢芽的形成。以上作者推測(cè)血管畸形可能是CCF原發(fā)病因之一。    5  宮內(nèi)因素    一些學(xué)者認(rèn)為CCF是子宮內(nèi)胚胎發(fā)育阻滯的結(jié)果。最早由Hippocrates提出了子宮內(nèi)壓迫學(xué)說，認(rèn)為馬蹄內(nèi)翻足畸形是由于宮內(nèi)壓迫和羊水過少導(dǎo)致胎兒足被擠壓在馬蹄內(nèi)翻足固定位置引起的。最近研究經(jīng)腹壁羊膜穿刺術(shù)的并發(fā)癥時(shí)發(fā)現(xiàn)，馬蹄內(nèi)翻足的發(fā)生與早期(孕11周前)羊膜穿刺術(shù)有

13、關(guān)系。Farrell等29報(bào)道羊膜穿刺術(shù)后馬蹄內(nèi)翻足的發(fā)生率為1.1，比正常嬰兒的發(fā)生率0.1約高出10倍，況且與正常人群中兩側(cè)發(fā)生概率相同。故Farrell等推測(cè)在早期行羊膜穿刺術(shù)時(shí)足正處于馬蹄內(nèi)翻足的位置，此時(shí)發(fā)生羊水漏阻滯了足的發(fā)育，他們?cè)陔S后的超聲檢查中并未發(fā)現(xiàn)羊水過少；Farrell等還推測(cè)羊水漏改變了宮內(nèi)壓力而改變了足的發(fā)育過程，導(dǎo)致馬蹄內(nèi)翻足畸形。    綜上所述，目前CCF的病因研究取得了一定的進(jìn)展，多數(shù)觀點(diǎn)趨向于神經(jīng)肌肉病變，有關(guān)的研究從大體形態(tài)到細(xì)胞、分子水平以及顯微結(jié)構(gòu)都取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展，但神經(jīng)肌肉病變是否為長(zhǎng)期馬蹄內(nèi)翻足所致繼發(fā)性病變尚待進(jìn)

14、一部研究。至于遺傳基因是否為神經(jīng)肌肉病變的根本原因也還需繼續(xù)探討和研究。    【參考文獻(xiàn)】  1Honein MA，Paulozzi LJ，Moore CA.Family history，maternal smoking，and clubfoot：an indication of a geneenvironment interactionJ.Am J Epidemiol，2000，152(7)：658665.12Dietz F.The genetics of idiopathic clubfootJ.Clin Orthop，2002，(401

15、)：3948.13Dobbs MB，Walton T，Gordon JE，et al.Flexor digitorum accessorius longus muscle is associated with familial idiopathic clubfootJ.J Pediatr Orthop，2005，25(3)：357359.14Barker S，Chesney D，Miedzybrodzka Z，et al.Genetics and epidemiology of idiopathic congenital talipes equinovarusJ.J Pediatr Ortho

16、p，2003，23(2)：265272.15Suemori H，Noguchi S.Hox C cluster genes are dispenable for overall body plan of mouse embryonic developmentJ.Dev Biol，2000，20(2)：333342.16王大佳，馬瑞雪，陳秋，等.先天性馬蹄內(nèi)翻足與HoxD基因傳遞連鎖不平衡研究J.中華小兒外科雜志，2003，24(4)：348350.17王莉莉，金春蓮，劉麗英，等.5HOXD基因與單純性馬蹄內(nèi)翻足的相關(guān)性分析J.中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志，2005，22(6)：653656.18Faed

17、o A，F(xiàn)icara F，Ghiani M，et al.Developmental expression of the Tbox transcription factor Tbet/Tbx21 during mouse embryogenesisJ.Mech Dev，2002，116(12)：157160.19Takabatake Y，Takabatake T，Takeshima K.Conserved and divergent expression of Tbox genes Tbx2Tbx5 in XenopusJ.Mech Dev，2000，91(12)：433437.110Daven

18、port TG，JeromeMajewska LA，Papaioannou VE.Mammary gland，limb and yolk sac defects in mice lacking Tbx3，the gene mutated in human ulnar mammary syndromeJ.Development，2003，130(10)：22632273.111任舒月，麻宏偉，姜俊，等.先天性馬蹄內(nèi)翻足與PAX5、PAX6和TBX3基因傳遞不平衡研究J.中華小兒外科雜志，2004，25(5)：444447.112Heck AL，Bray MS，Scott A，et al.Vari

19、ation in CAS Pogene is associated with idiopathic talipes equlnovarusJ.J Pediar Orthop，2005，25(5)：598602.113Fritsch H，Eggers R.Ossification of the calcaneus in the normal fetal foot and in clubfootJ.J Pediatr Orthop，1999，19(1)：2226.114Roye BD，Vitale MG，Gelijns AC，et al.Patientbased outcomes after cl

20、ubfoot surgeryJ.J Pediatr Orthop，2001，21(1)：4249.115杜世新，吳立軍，賈艷麗，等.先天性馬蹄內(nèi)翻足矯形后距、舟骨畸形的病理及三維有限元分析J.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，18(3)：149152.116Gibert JA，Roach HI，Clarke NM.Histological abnormalities of the calcaneum in congenital talipes equinovarusJ.J Orthop Sci，2001，6(6)：519526.117Guo L，Zhao YY，Ji SJ，et al.Effect

21、 of the regulation of IGFs system components in retinoic acidinduced congenital clubfootJ.Yi Chuan Xue Bao，2004，31(8)：766770.118Ippolito E.Update on pathologic anatmy ofclubfootJ.J Pediatr Orthop，1995，4(1)：1724.119Khan AM，Ryan MG，Gruber MM，et al.Connective tissue structures in clubfoot：a morphologic

22、 studyJ.J Pediatr Orthop，2001，21(6)：708712.120van der Sluijs JA，Pruys JE.Normal collagen structure in the posterior ankle capsule in different types of clubfeetJ.J Pediatr Orthop，1999，8(4)：261263.121Ahmed M，Ahmed N，Khan KM，et al.Sensory hypoinnervation in club footJ.J Bone Joint Surg (Br)，2004，86(8)

23、：11631699.122SantosAlvarez I，MartosRodriguez A，DelgadoBaeza E.Embryonic blastemic changes in retinoic acidinduced hindlimb deformityJ.Cells Tissues Organs，2003，173(4)：21726.123DelgadoBaeza E，SantosAlvarez I MartosRoeniguez A.Retinoic aacidinduced clubfootlike deformity：pathoanatctomy in rat fetusesJ.J Pediatr Orthop，199