醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)/葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏癥
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葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PD)缺乏癥是一種主要表現(xiàn)為溶血性貧血的遺傳病,一般平時無癥狀,但在吃蠶豆或伯氨喹啉類藥物后出現(xiàn)血紅蛋白尿、黃疸、貧血等急性溶血反應(yīng)。
眾所周知,紅細(xì)胞中糖代謝主要是通過無氧糖酵解進(jìn)行,但也有10%通過戊糖代謝旁路(圖8-2)。G6PD活性正常是,可以生成足量NAKPH,從而保證了紅細(xì)胞中GSH含量。GSH通過下列反應(yīng)可消除機(jī)體在氧化還原過程中(特別是氣體性藥物作用下)生成的H2O2的毒性作用。
不難看出,若G6PD缺乏,NADPH生成不足,則紅細(xì)胞GSH含量減少,H2O2可迅速將GSH破壞,過多的H2O2氧化Hbβ鏈表面半胱氨酸的SH基。表面SH氧化后,Hb的4條肽鏈接觸面不穩(wěn)定而散開,Hb內(nèi)部的SH也被氧化,導(dǎo)致Hb變性。變性的珠蛋白附著于紅細(xì)胞膜上,在顯微鏡下可觀察到,即變性珠蛋白小體(Heinz小體)。此外,H2O2還可氧化紅細(xì)胞膜上的SH基,故這種紅細(xì)胞易在血中破壞。最近研究表明,NADPH的減少本身,也降低了紅細(xì)胞對H2O2的抵抗作用。由于以上原因,紅細(xì)胞變形性降低,不易通過脾(或肝)竇而遭阻留破壞,引起血管內(nèi)和血管外溶血。
圖8-2 紅細(xì)胞的戊糖代謝旁路
基因突變所產(chǎn)生G6PD生化變異型已報告400種以上。中國人中已發(fā)現(xiàn)30多種。根據(jù)臨床表現(xiàn)可分為二類:①酶活性嚴(yán)重缺乏(酶活性測不出)伴有非代償性慢性溶血(屬非球形溶血性貧血);②酶活性嚴(yán)重缺乏(活性<10%)或中度缺乏(10%-60%),僅在有誘因作用后才溶血,我國多為后一類。也有酶活性輕度降低、正常(60%-150%)或升高(>150%)的變異型,一般無溶血現(xiàn)象。
圖8-3 G6PD缺乏癥女性雜合子的外周血片示嵌合體,細(xì)箭頭示正常紅細(xì)胞;粗箭頭示G6PD缺乏紅細(xì)胞
G6PD基因定位于Xq28,由13個外顯子組成,全長18kb,編碼515個氨基酸。G6PD缺乏癥呈X連鎖不完全顯性遺傳,男性半合子呈顯著缺乏,女性雜合子酶活性變異范圍大,可接近正常亦可顯著缺乏。根據(jù)Lyon假說,女性雜合子實際上應(yīng)是含有G6PD缺乏紅細(xì)胞和正常紅細(xì)胞的嵌合體,這已從形態(tài)學(xué)上證實(圖8-3),兩種細(xì)胞系的細(xì)胞嵌合數(shù)量不同直接影響女性(G6PD)缺乏雜合子的酶活性水平,故在臨床上具有不同的表現(xiàn)度。
由于生化變異型已報告太多,靠酸蛋白的生化學(xué)特點(diǎn)(如電泳速率,熱穩(wěn)定性等)來區(qū)分出新的變異型已很困難。自1986年克隆了此基因,特別是1991年發(fā)表了此基因的DNA全順序后,就已從DNA水平鑒定G6PD基因的突變類型。目前已知,G6PD基因的主要突變形式是點(diǎn)突變。國際上報告了50多種點(diǎn)突變和1種1個密碼子缺失的缺失型突變,其中中國人已報告11種點(diǎn)突變(表8-1)。不同生化變異型可以具有相同的點(diǎn)突變;也有不同點(diǎn)突變具有同一生化異型。有的突變只產(chǎn)生多態(tài)性而與酶活性降低無關(guān)。
表8-1 中國G6PD缺乏者中的11種點(diǎn)突變
類型 | 順序(cDNA) | 堿基改變 | 氨基酸置換 |
Ch1 | 1376 | G→T | 精→亮 |
Ch2 | 1388 | G→T | 精→組 |
Ch3 | 1311 | G→T | 無 |
Ch4 | 392 | G→T | 甘→纈 |
Ch5 | 1024 | G→T | 亮→苯丙 |
Ch6 | 95 | A→G | 精→組 |
Ch7 | 592 | C→T | 精→半胱 |
″Chinese1″ | 835 | A→T | 蘇→絲 |
″Chinese2″ | 1360 | C→T | 精→半胱 |
″Chinese3″ | 493 | A→G | 冬?!?a href="/w/%E5%A4%A9%E5%86%AC" title="天冬">天冬 |
CT2 | 487 | G→A | 甘→絲 |
注:Ch3的內(nèi)含子Ⅺ93位有C→T突變。Ch3突變?yōu)闉橐环N同義突變,具有多態(tài)特點(diǎn)
G6PD缺乏癥呈世界性分布,但比較集中于亞熱帶地區(qū)。據(jù)估計全球G6PD缺乏癥患者達(dá)2億人。我國主要分布于黃河流域以南各省,尤以廣東、廣西、海南、貴州、云南、四川發(fā)生率高,約4%-20%。
G6PD缺乏癥是某些常見藥物性溶血的遺傳基礎(chǔ)。已知能引起G6PD缺乏者溶血的藥物和化學(xué)制劑有數(shù)十種之多,有不少是常用藥物(圖8-2)。故G6PD缺乏癥患者因治療必須使用表8-2中某些藥物時,應(yīng)在醫(yī)生嚴(yán)密監(jiān)護(hù)下使用。G6PD缺乏癥尚是蠶豆病、新生兒黃疸、某些感染性溶血(如病毒性肝炎、流感、大葉性肺炎、傷寒、腮腺炎等)發(fā)生的遺傳背景,其中新生兒黃疸引起核黃疸可導(dǎo)致患兒智力低下,甚至死亡。
表8-2 G6PD缺乏者應(yīng)禁用或慎用的藥和、化學(xué)制劑及食物
抗瘧藥:伯氨喹啉,撲瘧母星,氯喹 |
磺胺藥:磺胺,乙酰橫胺,橫胺吡啶,TMP-SMZ等 |
砜類藥:氨苯砜,普洛明 |
止痛藥:阿司匹林,非那西丁 |
殺蟲藥:β萘酚,銻波芬,來銳達(dá)唑(nitridazole) |
抗菌藥:硝基呋喃類,氯霉素,對氨水楊酸 |
共它:蠶豆,丙橫舒,BAL,大量維生素K等 |
異煙肼慢滅活 | 血卟啉癥 |
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