遗传性代谢缺陷是指由于基因突变导致酶活性降低或增多所引起的一类疾病,也称为遗传性酶病。
根据不同的分类方法,遗传性代谢缺陷可分为各种不同的类型。
1.根据代谢途径阻断的发病机制分类 人体内代谢反应的关系可用图7-2来表示。
在主要代谢途径中,B、C是中间产物,D为终产物。EAB、EBC和ECD中任一缺陷都可导致遗传性代谢缺陷的发生。
按照代谢途径阻断的发病机制不同,遗传性代谢缺陷病可分为以下几类。
(1)酶缺陷导致底物积累:代谢阻滞后,生化反应的底物在细胞内积累,引起细胞、器官肿大,毒性反应和代谢紊乱。如糖原贮积病Ⅰ型和黏多糖贮积症ⅠH型等。
图7-2 假设的典型代谢途径
A、B、C、D.主要代谢途径的底物、中间产物和终产物;F、G.旁路代谢产物;EAF、EFG.催化旁路途径A→F、F→G的酶;EAB、EBC、ECD.催化A→B、B→C、C→D。
(2)酶缺陷导致中间产物积累:中间产物在血和尿等组织中的浓度增加,中间产物如有毒性,则会引起症状。如半乳糖血症和尿黑酸尿症。
(3)酶缺陷导致代谢产物缺乏:正常产物合成不足或完全不能合成,临床上出现相应症状,如白化病和家族性甲状腺肿等。
(4)酶缺陷导致旁路代谢开放而造成副产物积累:当酶缺乏导致主要代谢途径受阻时,过量的前体物可通过另一旁路代谢引起某些副产物的堆积。副产物或其分解产物如有毒性,则可引起疾病,如苯丙酮尿症。
(5)酶缺陷导致反馈抑制减弱:由于酶的遗传性缺陷,使代谢产物减少,致反馈调节功能失调,如莱施-奈恩综合征(自毁容貌综合征)。
(6)酶活性升高导致产物生成增多:基因突变可使个别酶活性增高,其代谢产物增多从而可引起疾病,如痛风。
(7)酶缺陷导致对药物的异常反应:药物在吸收、分布、代谢和排泄等许多环节中都与酶的作用密切相关,决定这些酶蛋白的基因变异或缺陷必将导致药物代谢发生异常反应,如G6PD缺乏症。
(8)酶缺陷导致与维生素(辅酶)相互作用受损:基因突变改变了某种酶蛋白使之与辅酶的相互作用受到损害而引起该酶活性降低从而引起疾病,如甲基丙二酸尿症等维生素反应性遗传病。
2.根据代谢物类型分类 可将遗传性代谢缺陷分为以下几类。
(1)糖代谢缺陷:如半乳糖血症和糖原贮积症等。
(2)氨基酸代谢缺陷:如苯丙酮尿症、白化病和尿黑酸尿症等。
(3)脂类代谢缺陷:如神经鞘脂累积病等。
(4)核酸代谢缺陷:如痛风和莱施-奈恩综合征等。
(5)卟啉代谢缺陷:如急性间隙性卟啉病等。
(6)溶酶体酶缺陷:如黏多糖贮积症等。
(7)类固醇代谢病:如先天性肾上腺素增生症等。
(8)维生素代谢缺陷:如遗传性维生素D依赖性佝偻病等。
(9)药物代谢缺陷:如无过氧化氢酶症和G6PD缺乏症等。
(10)有机酸代谢缺陷:如甲基丙二酸尿症和丙酸血症等。
(11)尿素循环缺陷异常:如各型先天性高氨血症等。
(12)过氧化物酶体病:如Zellweger病和新生儿肾上腺脑白质营养不良等。
(13)线粒体病:如高乳酸血症等。
3.根据异常代谢物的分子大小分类 根据异常代谢物的分子大小,可将遗传性代谢缺陷分为以下2类。
(1)小分子病:例如氨基酸代谢病、单糖类代谢病和有机酸代谢缺陷等。这类代谢病的特点是起病较早,在新生儿期起病者可表现为急性脑病症状。
(2)大分子病:又称贮积病,如糖原贮积病、黏多糖贮积症、脂类代谢病、糖蛋白病等。这类代谢病的特点是在较大婴儿或儿童期起病,病程多为慢性、进行性变性过程。
由于已报道的遗传性代谢缺陷的种类繁多,所以目前无论是根据代谢物种类、代谢或缺陷部位等,都难以将遗传性代谢缺陷统一分类,所以也有以代谢物为主,结合缺陷部位进行分类的。
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