蛋氨酸代谢紊乱
該文的醫學專家
最近審查:07.07.2025
蛋氨酸代谢中的许多缺陷会导致同型半胱氨酸(及其二聚体同型半胱氨酸)的积累,产生不良影响,包括血栓形成、晶状体脱位以及神经系统和骨骼疾病。
同型半胱氨酸是蛋氨酸的中间代谢产物;它要么重新甲基化形成蛋氨酸,要么在转硫级联反应中与丝氨酸结合形成胱硫醚,进而形成半胱氨酸。半胱氨酸随后代谢为亚硫酸盐、牛磺酸和谷胱甘肽。各种再甲基化或转硫反应缺陷都可能导致同型半胱氨酸积累,而这恰恰是致病的根源。
蛋氨酸代谢的第一步是转化为腺苷蛋氨酸;这需要蛋氨酸腺苷转移酶。缺乏该酶会导致蛋氨酸水平升高,这种升高在临床上并不显著,但在新生儿同型胱氨酸尿症筛查中会导致假阳性结果。
经典同型胱氨酸尿症
同型半胱氨酸尿症是一种由胱硫醚β合成酶缺乏引起的疾病,该酶催化同型半胱氨酸和丝氨酸形成胱硫醚,是一种常染色体隐性遗传疾病。同型半胱氨酸积聚并二聚化形成同型半胱氨酸二硫化物,经尿液排出。由于再甲基化功能正常,部分过量的同型半胱氨酸会转化为蛋氨酸,并积聚在血液中。过量的同型半胱氨酸易导致血栓形成,并对结缔组织(可能通过作用于原纤维蛋白)产生负面影响,尤其是眼睛和骨骼;血栓形成和直接接触也可能对神经系统产生负面影响。
动脉和静脉血栓栓塞症可发生于任何年龄。许多患者伴有晶状体异位(晶状体半脱位)、智力低下和骨质疏松症。患者可能具有类似马凡氏综合征的表型,即使他们通常身高不高。
诊断依据为新生儿血清蛋氨酸升高筛查;血浆同型半胱氨酸升高可确诊。也可进行皮肤成纤维细胞酶测定。治疗方法包括低蛋氨酸饮食联合高剂量吡哆醇(胱硫醚合成酶的辅助因子),每日一次,100-500毫克口服。由于约一半患者对单用高剂量吡哆醇有反应,因此一些临床医生不会限制这些患者的蛋氨酸用量。甜菜碱(三甲基甘氨酸)可增强再甲基化,也可能有助于降低同型半胱氨酸水平;剂量为每日两次,每次100-120毫克/千克。同时还给予叶酸,每日一次,每次500-1000微克。早期开始治疗,患者的智力发育正常或接近正常。
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其他形式的同型胱氨酸尿症
再甲基化过程中的各种缺陷都可能导致高胱氨酸尿症。这些缺陷包括蛋氨酸合酶 (MS) 和 MC 还原酶 (MCP) 缺乏、甲钴胺和腺苷钴胺摄入不足,以及亚甲基四氢叶酸还原酶 (MTHFR) 缺乏,该酶是形成 5-亚甲基四氢叶酸所必需的,而 5-亚甲基四氢叶酸又是蛋氨酸合酶发挥作用所必需的。由于这些类型的高胱氨酸尿症中蛋氨酸水平不升高,因此新生儿筛查无法发现。
症状与其他类型的同型胱氨酸尿症相似。此外,MS 和 MCP 缺乏症与神经系统损害和巨幼细胞性贫血有关。MTHFR 缺乏症的临床表现多种多样,包括智力障碍、精神病、虚弱、共济失调和痉挛。
多发性硬化症 (MS) 和 MSR 缺乏症的诊断依据是同型胱氨酸尿症和巨幼细胞性贫血,DNA 检测可确诊。钴胺素缺乏症患者可出现区域间贫血和甲基丙二酸血症。MTHFR 缺乏症可通过 DNA 检测确诊。
替代疗法采用羟钴胺 1 毫克肌肉注射,每日一次(针对 MS、MCP 和钴胺素缺陷的患者)和叶酸,剂量与经典同型胱氨酸尿症相同。
胱硫醚尿症
该疾病是由胱硫醚酶(一种将胱硫醚转化为胱氨酸的酶)缺乏引起的。胱硫醚的积累导致尿液中胱硫醚排泄量增加,但没有临床表现。
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亚硫酸氧化酶缺乏症
在半胱氨酸和蛋氨酸降解的最后一步,亚硫酸盐氧化酶将亚硫酸盐转化为硫酸盐;这需要辅因子钼的参与。酶或辅因子的缺乏会导致相似的临床表现;两者均为常染色体隐性遗传。最严重的亚硫酸盐氧化酶会在新生儿期出现临床表现,包括癫痫发作、肌张力低下和肌阵挛,并最终导致早期死亡。轻度亚硫酸盐氧化酶患者可能出现类似脑瘫的临床表现,并可能出现舞蹈样运动。尿液亚硫酸盐水平升高可提示诊断,确诊可通过测定成纤维细胞中的亚硫酸盐水平和肝组织中的辅因子水平来确定。治疗以支持为主。