葡萄糖-6-磷酸脫氫酶

基因定位於Xq28,G-6-PD缺乏為性連鎖的不完全顯性遺傳。 女性G-6-PD缺乏雜合子有兩個紅細胞群,G-6-PD缺乏細胞和正常細胞。 G-6-PD缺乏細胞與正常細胞的比例變化很大。

基本概述

G-6-PD(Glucose-6-phosphate Dehydrogenase)。一種存在於人體紅血球內,協助葡萄糖進行新陳代謝之酵素,在這代謝過程中會產生一種叫NADPH的物質能以保護紅血球免受氧化物質的威脅。 G6PD缺乏時,若身體接觸到具氧化性的特定物質或服用了這類藥物,紅血球就容易被破壞而發生急性溶血反應。

生物變異型

“正常”酶稱之為G-6-PDB,G-6-PD缺乏症是由於編碼G-6-PD胺基酸序列的G-6-PD結構基因異常所致。部分純化殘存酶的詳細的生化研究提示它們之間存在異質性,這些異常的酶即為G-6-PD生化變異型。1966年,世界衛生組織(WHO)在日內瓦召開的國際會議上對G-6-PD變異型的命名、分型標準及方法作了統一規定。G-6-PD的定型主要根據電泳速率及酶動力學特徵參數,諸如酶活性、電泳速率、6-磷酸葡萄糖(G6P)和輔酶Ⅱ(NADP)的米氏常數(KM)底物同類物(去氧G6P、磷酸半乳糖、脫氨NADP、輔酶Ⅰ)利用率、熱穩定性、最適pH,但最低限度需要下列5項:①酶活性;②電泳速度;③G-6-PD米氏常數;④去氧G6P的相對利甩率;⑤熱穩定性。目前,國際上現已報導的G-6-PD變異型有400餘種,其中約300種是按WHO推薦的標準方法進行鑑定的,還有大約100種變異型是採用其他方法鑑定的。根據這些變異型的酶活性和臨床意義分為5大類:第1類變異型活性非常低(低於正常的10%)伴有終身溶血性貧血;第2類變異型,儘管體外活性非常低但不伴有慢性溶血,只有在某些特殊情況下才會發生溶血,這1類型是常見的類型如G-6-PD地中海(Mediterranean)型;第3類變異型其酶活性為正常的10%~60%,只有在服用某些藥物或感染時才會發生溶血;第4類變異型是由於不改變酶健康搜尋的功能活性的突變所致;第5類變異型其酶的活性是增高的。第4和第5類沒有臨床意義。健康搜尋在中國人中已在香港台灣和海外華僑中發現12種,杜傳書等在廣東海南貴州四川貴陽雲南等省發現35種,其中12種為世界上的新類型。國人變異型主要屬於第2和第3類變異型。2.遺傳形式G-6-PD基因定位於Xq28,G-6-PD缺乏為性連鎖的不完全顯性遺傳。因此,帶有變異基因的男性會發病該異常基因不會從父親遺傳給兒子,只會從母親遺傳給兒子。在女性,每個細胞中兩條X染色體中僅只有一條是有活性的健康搜尋。女性G-6-PD缺乏雜合子有兩個紅細胞群,G-6-PD缺乏細胞和正常細胞。G-6-PD缺乏細胞與正常細胞的比例變化很大。一些雜合子女性表現為完全正常,另一些則表現為完全異常。G-6-PD雜合子表現的這種顯著變異性是X染色體失活過程的某些特性的結果。因為X染色體失活是隨機的,有時更多的父本X染色體是活化的細胞克隆有增殖優勢在X染色體失活和成熟期間經過許多代細胞,即使某一種克隆比另一種只有很小的選擇生長優勢就會導致正常和缺失細胞數之間顯著的差異因而,在女性雜合子外周血中G-6-PD缺失紅細胞與正常紅細胞之比的這種顯著性差異就會導致其臨床表現各異3.分子生物學1986年,Persico、Martlni等分別用不同的方法成功地克隆出人G-6-PD基因,並獲得了cDNA序列,從而使G-6-PD的研究深入到基因水平健康搜尋,使人們能從基因水平去探討G-6-PD缺乏的蛋白質一級結構改變。1991年Ellson等測定了人G-6-PD基因組全順序。G-6-PD基因長約18kb,由13個外顯子和12個內含子組成編碼一個由515個胺基酸組成G-6-PD蛋白質。近年來,套用克隆G-6-PD基因技術或PCR聯合直接序列分析已鑑定出120餘種遺傳學變異型,其中除3例為核苷酸缺失外,余均為單個或多個鹼基置換,G-6-PD基因是一個看家基因(homekeepinggene),因此對生存可能是必需的,導致G-6-PD活性完全喪失的突變(如缺失或無義突變)可能是致死健康搜尋的,除外顯子1、3、13外都已發現點突變。中國人中已發現15種點突變,現有研究證實不同地域、不同民族患者中50%以上為1376G→T和1388G→A。引起非球形細胞溶血性貧血的突變集中的在酶的羥基末端,第362~446個胺基酸的片段,而大部分導致其他疾病的突變則集中在酶的氨基末端。最讓人感興趣的是G-6-PDA-的突變。A-具有遺傳異質性,它在2個部位發生了鹼基置換,其中一個是376A→G另一個可以是202G→A,680G→A或968T→C,A-在美國黑人中的頻率為12%,另一種在非洲人中常見的變異型為G-6-PDA,在美國黑人中的頻率為20%,G-6-PDA的突變為376A→G正是G-6-PDA-中一定有的一個突變。因此,Beutler等認為G-6-PDA-出現是從G-6-PDB(野生型)→G-6-PDA→G-6-PDA-,由於自然選擇(惡性瘧疾)A-的高頻率得以保存下來。按傳統生化分類方法分為同一個G-6-PD生化變異型有可能是不同的基因突變所致即其實質是不同的基因變異型。如G-6-PD(-)有3種類型的基因突變:①202G→A376A→G;②680G→T,376A→G;③968T→G,376A→G。以前認為有一些是不同的生化變異型,其實質是同一鹼基突變所致。如G-6-PD生化變異型KaipingAnant、DhonPetrieh-like、Sappoto-like均為1388G→A突變(463Arg→His)。發病機制:溶血機制,G-6-PD活性隨著細胞老化呈指數性減低。正常酶(G-6-PDB)體內半衰期為62天。網織紅細胞是混合細胞群活性的2倍,而老化細胞只有一半的活性。G-6-PDA-的活性在網織紅細胞是正常的,但它爾後迅速減低,半衰期僅為13天。G-6-PDMediterranean型的不穩定性甚至更顯著,半衰期只有幾個小時。G-6-PD缺乏紅細胞的未成熟破壞的確切機制尚未完全明了,不同的溶血綜合徵其機制可能不同。早年認為主要與紅細胞還原型谷胱甘肽(GSH)降低有關紅細胞內外的過氧化產物被谷胱甘肽過氧化物酶(GSHPX)還原而解毒同時消耗GSH,GSH被氧化為氧化型谷胱甘肽(GSSG)或與血紅蛋白的半胱氨酸結合形成混合二硫化合物(GSS-Hb)在正常紅細胞,GSSG及GSS-Hb立即在還原型輔酶Ⅱ(NADPH)參與下,被谷胱甘肽還原酶(GR)還原成GSH作為補充G-6-PD缺乏紅細胞的GSH被消耗後,不能得到充足的NADPH以還原GSSG及GSS-Hb,GSH得不到補充,GSH含量迅速下降形成惡性降低,結果是GSSG和GSS-Hb在紅細胞內蓄積,變性形成Heinz小體,使紅細胞可塑性、變形性降低,在經脾竇時,紅細胞不易變形而被阻留破壞。近年來越來越多的研究提示,G-6-PD缺乏症紅細胞溶血與紅細胞過氧化損傷有關。在血循環中的紅細胞處於高氧環境中,紅細胞膜一直處於細胞內外過氧化物包圍中,在紅細胞內,氧合血紅蛋白健康搜尋不斷轉變為高鐵血紅蛋白此過程伴有超氧陰離子的產生。為對抗各種外在和內在的過氧化物損傷,紅細胞具有一系列抗氧化損害的保護機制,包括過氧化氫酶(Cat)、過氧化物酶(GSHPX)、超氧化物歧化酶(SOD)、GSH等,若這些自然保護機制有缺陷或活化的有害氧衍生物過多血紅蛋白和紅細胞膜都將受到過氧化損害健康搜尋,並可造成不可逆損傷,導致紅細胞破壞,發生溶血健康搜尋現在認為,G-6-PD缺乏症紅細胞內不斷形成的過氧化物易傷性增高,其根本原因在於NADPH生成不足並由此而導致GSH生成低下功能性地缺乏Cat和GSHPX抗氧化功能障礙氧化易傷性增高。

引起病症

新生兒黃疸

近三分之一的新生黃疸症是肇因於G6PD缺乏。黃疸程度若不嚴重,照光治療即可,若是出現嚴重的溶血性黃疸,必要時須給予換血治療。一般若能及早發現且治療得當多可在兩三天內恢復健康。

急性溶血性貧血

當病患接觸到具氧化性物質時,即刻發生溶血反應。症狀包括:臉色蒼白、全身黃疸、精神不佳、食慾差及解深茶色尿。嚴重時會導致呼吸窘迫、心臟衰竭,甚至休克及意識昏迷而有生命危險,常需緊急輸血以挽救性命。所以當患兒出現以上任一症狀時,要儘速送醫求診,並主動告知醫護人員患兒有G6PD缺乏症以幫助做更迅速而正確的診斷與治療。
會造成溶血之氧化性物質,在藥品方面包括(1)抗瘧疾藥物(2)抗感染藥物中的磺胺劑(3)某些解熱鎮痛劑如著名的阿斯匹靈類?某些過去用於控制尿道感染之藥物。另外,一些化學品如樟腦丸(臭丸)、龍膽紫(紫藥水)及甲基藍也會造成溶血。食物方面,患兒食用蠶豆及其製品後,常會出現急性溶血性貧血的現象,所以這病又俗稱 “蠶豆症”。
遺傳性葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)缺乏症是最常見的一種遺傳性酶缺乏病。這個病與遺傳有關,吃蠶豆不能引起。
由於這是染色體基因異常造成之先天代謝性疾病,至今仍無法使用藥物治療,但只要日常生活中注意下列事項即可避免發生溶血現象。

注意事項

(1)不隨意服藥,所有藥物均需經由醫師處方
(2)避免吃蠶豆
(3)衣櫥及廁所不可以放樟腦丸(臭丸)
(4)不要使用龍膽紫紫藥水
(5)發現患兒有上述之溶血症狀時,儘速帶往醫院診治
(6)隨身攜帶G6PD備忘卡以方便就醫時告知醫師。

綜述

遺傳性G6PD缺乏症是一種X連鎖不完全顯性遺傳,以前認為是X連鎖隱性遺傳,後來發現一些女性雜合子G6PD酶活性也有不同程度降低、甚至患病,表現為 X連鎖顯性遺傳方式。因此本病既然可引起女性雜合子發病,就不能說是傳男不傳女的遺傳規律了。根據G6PD缺乏症特有的遺傳方式,兒子患病,一定是從母親 遺傳得到;女兒患病,可能是從父方,也可能是從母方,還有可能是從父母雙方遺傳而來。

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