胶原蛋白病

时间：2023-05-20 理论教育版权反馈

【摘要】：胶原蛋白是人体所有蛋白中含量最丰富的一种，占全身总蛋白的30%以上。在一些组织如骨、软骨、肌腱和韧带中，胶原占其蛋白成分的50%～90%。这18种以上的胶原由28个胶原基因编码，这些胶原蛋白基因位于12条不同的染色体上，占人类基因组DNA的0.1%。随后，分子经修饰，球状区被蛋白水解酶切除，三聚体螺旋片段自身组装成一种有序排列，并构成胶原纤维。胶原的中心三聚体螺旋区有一种特殊的蛋白结构。

第3节　胶原蛋白病

胶原蛋白（collagen）是人体最重要的蛋白质，它与蛋白多糖、糖蛋白和弹性蛋白等构成结缔组织的细胞外基质。胶原蛋白是人体所有蛋白中含量最丰富的一种，占全身总蛋白的30%以上。在人体中至少已鉴定了18种不同类型的胶原，遍布于体内各种器官和组织。在一些组织如骨、软骨、肌腱和韧带中，胶原占其蛋白成分的50%～90%。这18种以上的胶原由28个胶原基因编码，这些胶原蛋白基因位于12条不同的染色体上，占人类基因组DNA的0.1%。

胶原共同的基本结构是由三条很长的肽链构成的三聚体螺旋。刚装配完成的三聚体螺旋包括氨基和羧基端的球状区（图9－18），分子的主体形成紧密的三聚体螺旋区，这种前体分子称为原胶原。随后，分子经修饰，球状区被蛋白水解酶切除，三聚体螺旋片段自身组装成一种有序排列，并构成胶原纤维。胶原的中心三聚体螺旋区有一种特殊的蛋白结构。在此区域，每种胶原的每条肽链都由重复的氨基酸序列组成，可表示为（Gly－X－Y）_n。在I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ和Ⅸ型胶原纤维中，有一个包括300多个这种三联体的完整序列。X位置常为脯氨酸，Y位置常为稀有氨基酸羟脯氨酸或羟赖氨酸。氨基酸三联体重复对胶原纤维的正常组装和分子稳定性都十分重要。当发生突变时，尤其是甘氨酸的突变，容易引起三联体螺旋的不稳定，使得胶原纤维不能形成正常的构象和长度。

图9－18　原胶原和胶原分子结构图解

原胶原由三条胶原多肽单体组装而成，两条浅带为α₁，暗带为α₂。原胶原分子一分泌，其N－末端区和C－末端区就被切掉，产生一个长3000个氨基酸的三聚体螺旋胶原分子

（一）成骨不全

成骨不全（osteogenesis imperfecta，OI）是一种累及骨、肌腱、韧带、筋膜、巩膜和牙的胶原蛋白病。根据遗传学和流行病学研究，可将成骨不全分为四种类型。这里仅简要介绍Ⅰ型和Ⅱ型。

Ⅰ型OI（MIM166200）最常见，表现最轻，以常染色体显性方式遗传，有不同的表现度。发生率占活产婴的1／30000。受累个体从出生起巩膜就有明显的蓝色，多从青春期起易频繁发生骨折而引起畸形，其上肢和下肢的长骨、肋骨、手和足的小骨最易骨折（图9－19）。在约半数的有Ⅰ型OI的家系中，受累个体在青少年晚期出现听力损失。

Ⅱ型OI（MIM166210）是一种不能生育的致死性疾病。胎儿在子宫内即可因骨质疏松、发脆引起四肢、肋骨骨折，而导致四肢弯曲、缩短和胸廓狭窄、变形。患者出生时即有多处骨折，常在出生后几周或数月内死亡（图9－20）。

（二）Ehlers－Danlos综合征

与成骨不全一样，Ehlers－Danlos综合征（EDS）也可分为很多临床类型。这类疾病的特点是组织弹性和脆性增加，以关节松弛、皮肤变薄并产生瘢痕为主要特征（图9－21），其他特征在不同类型间差异较大（表9－7）。