發現無汗症致病基因

發現無汗症致病基因 (Discover the causative gene of an inability to sweat)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

編譯來源：無汗症患者の原因遺伝子を発見、Abolished InsP₃R2 function inhibits sweat secretion in both humans and mice

人類在天氣炎熱或運動時，若體溫上升，就會流汗。汗水蒸發能從身體帶走熱量，達到降低體溫的效果。因此，若無法排汗，就無法保持體溫恆定，易產生中暑或暈眩等症狀，嚴重的話，可能出現意識不清等重症。

（圖片來源：范姜文榮拍攝）

過去的研究指出無汗症(anhidrosis)病因，可能是汗腺發育不全或交感神經異常所形成。日本理化學研究所及瑞典烏普薩拉(Uppsala)大學的研究團隊，在巴基斯坦發現特殊的先天性無汗症家族。這些患者都無汗腺發育不全、或交感神經異常，除了排汗異常外，與健康常人並無不同。且該無汗症家族也有部分成員未出現症狀，推測致病基因(causative gene)為體染色體隱性基因(autosomal-recessive gene)。

研究團隊首先使用澱粉-碘試驗(starch-iodide test)，來檢驗先天性無汗症的排汗狀況，發現即使室溫達到32℃，也完全未出現排汗。在高溫高濕度環境，無汗症患者的皮膚溫度，高於健康常人，且出現心跳異常上升現象。

研究團隊為找尋特定隱性基因患者的致病基因，詳細分析先天性無汗症患者的婚姻家系DNA樣本，發現全體患者的第12條染色體都具有同基因型組成區域(homozygous region)。進一步分析該區域的DNA序列，發現表現2型IP₃受器的DNA序列出現異常。

IP₃受器，是細胞內儲存鈣離子小胞器的膜上離子通道(ion channel)。當IP₃受器接受細胞外訊息的刺激，小胞器會將適量的鈣離子釋放至細胞內，以調節細胞內的鈣離子濃度。已知IP₃受器具有3種類型，2型及3型大多表現在外分泌腺(exocrine gland)。先天性無汗症患者異常基因出現1個胺基酸替換的點變異，其製造的IP₃受器可能會對鈣離子通過產生影響。研究團隊培養細胞以分析患者變異2型IP₃受器的機能，發現該變異受器完全喪失受到細胞外刺激，自小胞器釋放鈣離子的機能。

研究團隊以野生型小鼠及2型IP₃受器缺損之基改小鼠為對象，投與乙醯膽鹼受器(acetylcholine receptor)刺激藥物pilocapine，作為細胞外刺激，藉以分析是否2型IP₃受器對排汗扮演重要的角色。小鼠與人類不同，僅在手腳掌有汗腺分泌汗液，使用澱粉-碘試驗去檢驗小鼠手掌流汗狀況，發現2型IP₃受器缺損小鼠，與野生型小鼠相比，其手指或手掌的汗液分泌量較少。

研究團隊進一步取出小鼠的汗腺，檢驗汗腺細胞內鈣離子濃度，發現2型IP₃受器缺損小鼠，與野生型小鼠的汗腺細胞相比，當投與乙醯膽鹼，其鈣離子釋出量大約減少一半。這些研究結果顯示，不論人類或小鼠的2型IP₃受器，對汗腺細胞鈣離子釋出機能，均扮演重要角色，有助於未來開發控制IP₃受器活性的藥物，藉以治療無汗症及多汗症患者。此研究成果2014年11月刊載於科學期刊「The Journal of Clinical Investigation」。

名詞解釋：

2型IP₃受器：

type 2 inositol 1,4,5-trisphosphate receptor，無汗症患者在基因ITPR2的同基因型誤義突變(homozygous missense mutation)，因出現胺基酸點變異，導致2型IP₃受器離子通道功能異常。

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