答:正常红细胞的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)催化磷酸戊糖旁路使烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADP)(氧化型辅酶Ⅱ)变成还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)(还原型辅酶Ⅱ),脱下的氢通过亚甲蓝的递氢作用和高铁血红蛋白(methemoglobin,MHb)还原酶的作用,使高铁血红蛋白(Fe 3+ )还原成亚铁血红蛋白(Fe 2+ ),溶液从暗褐色变为红色。正常情况下,高铁血红蛋白还原率≥75%(脐血≥78%);当红细胞G6PD缺陷时,由于NADPH生成减少或缺陷,MHb不被还原或还原速度显著减慢,导致高铁血红蛋白还原率<75%,溶液仍保持褐色。G6PD活性中间缺乏值(杂合子)为31%~74%(脐血为41%~77%);严重缺乏值(纯合子或半合子)为<30%(脐血<40%)。高铁血红蛋白还原试验因耗时较长,且特异性不高,若标本不新鲜还可出现假阳性结果,故只能作为G6PD缺陷症的筛查项目。
答:变性珠蛋白小体又称海因(Heinz)小体,可在多种红细胞疾病中被发现。Heinz小体是由于氧化等因素对血红蛋白造成损害而变性形成的细胞内包涵体,沉积于细胞膜上并对其造成损害,受损红细胞易被脾脏的吞噬细胞吞噬。Heinz小体的形成过程不可逆。光镜下可见红细胞内1~2μm大小颗粒状折光小体,位于细胞边缘或分布于胞膜上。亚甲基蓝染色较吉姆萨染色更为清晰。电镜观察,Heinz小体使红细胞膜变形并有皱纹,原有双层膜消失。含有5个以上变性珠蛋白小体的红细胞,正常人占0~28%,平均值为11.9%。其中G6PD缺陷红细胞产生的机制可能是因还原型辅酶Ⅱ(NADPH)供应不促,红细胞氧化-抗氧化体系平衡受破坏,血红蛋白被氧化成高铁血红蛋白,进而转变为高铁血色原,后者不稳定,与带3蛋白不可逆地共价结合,并促进带3蛋白的进一步聚合,最终沉积在红细胞膜上。不稳定血红蛋白在红细胞内容易变性和沉淀形成Heinz小体,一旦形成就不易再溶解。亚硝酸盐类及苯的氨基、硝基化合物在体内经代谢转化产生的中间代谢物可直接作用于珠蛋白分子的巯基(—SH),使珠蛋白变性,沉积于红细胞中,亦可形成Heinz小体。Heinz小体的形成略迟于高铁血红蛋白,中毒后2~4天可达高峰,1~2周左右才消失。但高铁血红蛋白形成和消失的速度、溶血作用的轻重等与Heinz小体的形成和消失均不相平行。
答:葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)存在于所有细胞和组织中,具有高度的多态性;G6PD是X染色体上结构基因转录翻译产生的多肽,由515个氨基酸残基组成。G6PD是磷酸戊糖旁路途径的第一个催化限速酶,能催化6-磷酸葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖酸,同时生成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH不仅是体内多种物质合成的供氢体,也可维持谷胱甘肽的还原状态,保护红细胞免受氧化性损伤。检测G6PD活性有助于了解是否存在磷酸戊糖旁路代谢途径异常。若在急性溶血期,如果G6PD活性测定结果正常而又高度怀疑为G6PD缺陷症,应采取下列措施用以确定是否存在G6PD活性下降:①急性溶血后2~3个月复查G6PD活性;②低渗处理红细胞,测定处理后溶血液的G6PD活性;③将全血高速离心沉淀后,取底层红细胞测定其G6PD活性。若在溶血发作期输注了红细胞,会使G6PD活性水平升高。新生儿或高网织红细胞的标本,G6PD活性也会高些,故测定G6PD活性应考虑到各方面因素对它的影响。
答:葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺陷会导致磷酸戊糖旁路途径受阻,从而在红细胞内无法生成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。后者的主要功能是使氧化型谷胱甘肽(GSSG)还原成还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)。GSH有助于红细胞内自由基和H 2 O 2 的清除。由于缺陷G6PD,自由基和H 2 O 2 会过度堆积,对机体组织细胞造成氧化损伤,包括对细胞内和细胞膜蛋白质的氧化损伤,最终引起组织细胞结构和功能异常。G6PD缺陷的红细胞抗氧化能力减弱,氧化剂通过多方面的作用来抑制与膜带3蛋白(band 3)相连的磷酸酪氨酸磷酸酶(phosphotyrosine phosphatase,PTPs)活性,从而增加磷酸酪氨酸的含量。除了机械性破坏外,膜蛋白的氧化聚集和非酶糖基化促使自身抗体黏附在红细胞膜上,引发单核吞噬细胞的清除。研究发现,G6PD缺陷症患者红细胞膜蛋白的改变主要是收缩蛋白、带3蛋白和带2.1蛋白(band 2.1)减少;另外有大量的高相对分子质量(high molecular weight,HMW)的物质存在,该物质是由于膜巯基的氧化促使膜蛋白彼此以二硫键聚合而形成,主要是由收缩蛋白、锚蛋白和带3蛋白聚合而成。带3蛋白是一个多个功能红细胞膜蛋白,在红细胞膜内的带3蛋白及其聚合物具有阴离子交换功能,并在维持细胞骨架结构、细胞形态和糖代谢等方面有非常重要的作用。氧化性损伤会造成带3蛋白或其聚合物结构改变,引起细胞收缩,变形性下降以及红细胞代谢能力的改变,最终引起溶血。
答:丙酮酸激酶(PK)使磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)和二磷酸腺苷(adenosine-diphosphate,ADP)变为ATP和丙酮酸,是糖酵解过程中的主要限速酶之一。PK天然同工酶分为L型(肝型)和M型(肌型),基因位点分别定位在染色体1q21和15q22,在组织特异性基因启动子作用下L基因产物为组织同工酶PKR和PKL,而M基因产物经选择性剪切生成组织同工酶PKM1和PKM2。PKR存在于红细胞;PKL主要分布在肝脏;PKM1分布于骨骼肌、脑;PKM2分布于白细胞、血小板、胎儿组织、肺、脾、肾、脂肪组织以及有核红细胞。成熟红细胞中PKR为四个L亚基(L′ 2 L 2 ,网织红细胞中为L′ 4 )构成的四聚体,亚基相对分子质量6.3×10 4 ,由574个氨基酸构成,编码基因有12个外显子,cDNA全长1629个核苷酸碱基。测定PK活性是诊断红细胞PK缺陷症的确诊试验。若临床上高度怀疑为PK缺陷症,而PK活性正常时,应进行低底物PK活性定量测定,以确定有无PK活性降低。另外,红细胞PK缺陷时,白细胞PK并不缺陷,且其活性为红细胞的300倍,故要尽量减少白细胞所含PK对测定红细胞PK活性的影响。
答:PK缺陷导致糖酵解途径受阻,从而使酵解终产物腺苷三磷酸(ATP)缺陷。ATP缺陷后Na + -K + 泵、Ca 2+ 泵功能失调,细胞内K + 外流,红细胞内通透性降低,导致红细胞肿胀或黏稠、僵硬,变形性下降;红细胞体积减小,出现各种皱缩红细胞;其相互间黏度增加,难于通过脾脏血窦而被破坏,导致血管外溶血的发生。PK缺陷的红细胞二磷酸腺苷(ADP)和氧化型辅酶Ⅰ(NAD + )合成受损,ADP和NAD + 会加剧由于PK缺陷导致的葡萄糖代谢量的减低,由此而加重PK缺陷患者的溶血。此外PK缺陷的红细胞中2,3-二磷酸甘油酸(2,3-diphosphoglycerate,2,3-DPG)积聚, 2,3-DPG 产生比正常多 2~3 倍,而2,3-DPG是己糖激酶的抑制物,这样亦加剧PK缺陷引起的葡萄糖代谢量的减低,ATP生成量进一步减少,因而影响红细胞膜的功能,使PK缺陷症患者的溶血加重。
答:谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)为谷胱甘肽代谢中一个重要的酶,是一种利用还原型辅酶Ⅱ(NADPH)将氧化型谷胱甘肽(GSSG)催化反应成还原型(GSH)的酶。谷胱甘肽广泛分布于人体肝、肾细胞和红细胞。由还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)组成,两种形式,可以互变,两者的正常比例约为100∶1。GSH、GSSG、谷胱甘肽氧化酶(glutathione peroxidase,GP)和谷胱甘肽还原酶(GR)共同组成了谷胱甘肽氧化还原系统。GSH是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成,含有疏基(—SH)的三肽。它参与体内三羧酸循环及糖代谢,并能激活多种酶,从而促进糖、脂肪和蛋白质代谢,并能影响细胞的代谢过程,是一种细胞内重要的调节代谢物质。它可通过直接清除自由基和H 2 O 2 ,防止其对血红蛋白、膜蛋白和众多酶蛋白上的疏基进行氧化,保证巯基酶和膜蛋白处于还原状态,调节离子分布,抑制细胞因子合成,减少效应细胞活化,减轻靶细胞损伤,调节凋亡相关基因的平衡等从而保持红细胞的正常功能和寿命,对维持细胞的正常代谢,保护细胞膜的完整性,具有重要的生化功能。GR是维持红细胞中GSH含量的主要黄素酶,尽管此酶可有先天性缺陷,但红细胞GR的活性很大程度上受饮食中核黄素的含量影响。检测GR活性可诊断谷胱甘肽还原酶缺乏症。
答:谷胱甘肽还原酶(GR)在许多组织中都有分布,GR可以还原氧化型谷胱甘肽(GSSG)生成还原型谷胱甘肽(GSH),以此维持细胞内充足的GSH水平。GSH可以清除自由基和一些有机过氧化物,或作为谷胱甘肽氧化酶(GP)的底物来清除一些过氧化物。GR能选择性将还原型辅酶Ⅱ(NADPH)转化成其氧化形式(NADP + ),参与红细胞的氧化还原反应,对于保护红细胞不受氧化性损害,维持红细胞膜的稳定性具有重要的作用。NADPH在340nm有吸收峰,因此可以通过测定340nm处吸光度(A340)的减少来计算出GR的活性。值得注意的是,该方法牵涉到氧化还原反应,所有氧化剂或还原剂都会干扰GR活性的测定。另外,硫酸钠、硫酸铵和铁氰化物都会干扰测定,应尽量避免。为了精确测定GR的活性,A340每分钟的变化幅度宜在0.005~0.06 A340/min。即相当于样品测定时的最终活力单位宜在0.8~10mU/ml。如果酶活力过高可以用样品稀释液进行适当稀释;如果酶活力过低,可以设法加大样品的用量。所谓的酶活力单位即1个酶活力单位(1unit)在 25℃、 pH 7.5的条件下,在1分钟内可以还原化1微摩尔 GSSG。1U=1000mU。对于GR活力:
1mU/ml=1nmol NADPH/min/ml=(A340/min)/0.00622,即相当于:
(王也飞)
答:葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)是一个典型的管家基因,其基因序列在进化中高度保守。 G6PD 基因定位于X染色体长臂2区8带(Xq28),由13个外显子和12个内含子组成,全长20 114bp。 G6PD 基因的cDNA编码区约1.5kb,编码515个氨基酸,编码产物是G6PD,二聚体和四聚体形式有催化活性。G6PD是磷酸戊糖途径的主要调节酶,对维持细胞内还原型辅酶Ⅱ(NADPH)和氧化还原反应的平衡起着重要作用,在成熟的红细胞中只有这条途径能产生NADPH。NADPH为维持谷胱甘肽(GSH)还原状态所必需,还原型GSH可与过氧化氢(H 2 O 2 )和氧游离基反应,从而保持红细胞中血红蛋白和其他蛋白质如含巯基酶的还原状态。G6PD基因缺陷造成的G6PD缺乏将使红细胞不能维持还原状态,由此引发红细胞氧化性损伤而导致溶血。G6PD缺乏症是最早确定的与溶血性贫血有关的遗传性红细胞酶病,是遗传性溶血性贫血的主要原因之一,也是发病率最高的酶病。因此,当怀疑是因为G6PD缺乏引起的疾病时,需要检测G6PD基因,以明确发病原因。
答:葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)基因突变几乎遍及该基因所有的13个外显子。目前发现的基因突变绝大多数为点突变,即1或2个碱基替换,极少涉及基因片段缺失,也没有发现诸如启动子突变、框架突变及多聚A位点突变。大多数错义突变造成的氨基酸置换,导致酶结构域活性中心改变,或酶蛋白空间结构改变,使G6PD酶活性降低。地区性大样本分析各基因型发病率的研究结果表明, G6PD 基因突变具有种族和地区异质性,有地域性突变热点。目前全世界已报道了180多种 G6PD 基因突变类型,迄今中国人群中发现的突变有33种,其中G1388A、G1376T和A95G是最常见的突变,前2个突变是中国人特有的,有超过90%的酶缺乏患者是由于这3种突变引起的;其他常见的突变还有C1387T、G1381A、G1360T、C1004T、G871A、A835T、A835G、C592T和T517C等。
答:目前编码葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)的DNA一级分子结构已完全清楚,热点突变类型也较明确,因此可以用多种分子生物学技术对G6PD基因突变进行分析。常用于检测 G6PD 基因型的方法有:
聚合酶链式反应(PCR)技术扩增特定基因片段,再与芯片上特异性核酸探针杂交以区分特定的基因型别的基因芯片诊断方法,也称为基因芯片法。芯片法结果判断已完全实现自动化,只能用于已知突变位点的检测。
ARMS又称等位基因特异性扩增是一种可以用来筛查任何已知点突变的方法,它操作简单快速,结果可靠,一次PCR就可以检出结果。成功关键在于引物设计。ARMS法是目前用于筛查已知突变最佳选择。
是一种新的DNA突变分析方法。检测G6PD时,在部分变性条件下,序列的变异可以形成野生型和变异DNA的杂交双链和纯合双链的混合体,不同的错配在同一给定温度下会显示出不同的结合稳定性。因而不同的DNA变异型形成可区分的杂交双链和不同的洗脱峰形式,在此基础上对基因型进行分析和解释。
采用荧光PCR的方法,根据不同突变类型PCR产物溶点差异,熔解曲线不同的特点,检测 G6PD 基因突变。该方法实现了全程闭管、自动化操作和检测,具有操作简便、速度快、结果准确等特点,非常适合用于临床。
Sanger测序法直接进行基因序列的分析,可用于已知和未知突变的检测,被公认为基因诊断的 “金标准”,与其他基因检测方法相比,Sanger测序法常被用作标准的鉴定方法以及最终确定突变确切位置和类型的手段。但由于该方法操作繁琐,流程长,工作量大,不适合用于G6PD已知突变位点的快速筛查。
目前,获得国家食品药品监督管理总局批准用于临床检测的试剂盒分别采用基因芯片法和荧光PCR溶解曲线法,这两种方法均只能检测已知突变类型。基因芯片法检测的试剂盒可检出7种常见突变。荧光PCR溶解曲线法检测试剂盒可检出12种常见突变,覆盖中国人群常见突变类型的95%。但当患者高度怀疑 G6PD 基因突变,而又未检测出热点突变时,建议对患者的 G6PD 基因进行直接测序,测序是G6PD缺乏症确诊检测最有价值的方法。
(林琳)
答:红细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺陷症是指红细胞G6PD活性减低和(或)酶性质改变导致以溶血为主要表现的疾病,是人类最常见的遗传性红细胞酶病,在全球呈多种族、多民族分布。G6PD基因在许多人群中高频出现,说明G6PD缺乏给予一种选择优势。G6PD缺陷具有抗疟疾发病的作用,非洲热带、中东、亚洲热带、巴布亚-新几内亚地区和地中海某些地区为G6PD缺陷症高发区。在我国此病发生率有地区差异,主要分布在广东、广西、海南、四川、云南和贵州等地。G6PD缺陷症是X连锁不完全显性遗传性疾病,患者常在进食蚕豆、服用药物或感染等诱因作用下产生急性溶血、黄疸和贫血,患有G6PD缺陷症的新生儿重者常会出现核黄疸导致死亡,或者终生智力低下,危害极大。基因点突变是引起G6PD缺陷的主要原因。G6PD缺陷症的表型和严重程度是多变的,但可以从分子水平进行推测。
答:葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺陷患者食用蚕豆、蚕豆制品或接触蚕豆花粉、吮吸吃过蚕豆乳母的乳汁等后会发生的急性溶血性贫血,俗称蚕豆病,是G6PD缺陷症的一种临床类型。蚕豆中富含蚕豆嘧啶葡萄糖苷和异戊氨基巴比土酸葡萄糖苷,两者在β-糖苷酶作用下分别生成的蚕豆嘧啶和异戊巴比土酸,是导致G6PD缺陷红细胞溶血的两种主要物质。此外,研究发现蚕豆中含有左旋多巴,在苏氨酸酶的催化下能转变为多巴醌,后者与还原型谷胱甘肽(GSH)结合再生成氧化型谷胱甘肽(GSSG),使体内GSH水平进一步下降,红细胞的代谢和膜受到进一步损伤,这就是G6PD缺陷的患者平时虽然体内G6PD水平低下却无溶血现象,只有在蚕豆的诱导下才会出现溶血的原因。G6PD和苏氨酸酶分别由2个不同的遗传基因控制,只有当2个遗传基因均异常并同时存在时,进食蚕豆才可能发病,这就是蚕豆病患者不是每次吃了蚕豆都发病的原因。该病大多发生于每年蚕豆成熟季节(3~5月份)和播种蚕豆季节(9~10月份),可发生于小儿任何年龄,但以9岁以下男孩较为多见。该病随年龄增长发病率逐渐降低,可能与婴幼儿胃消化不良,肠壁通透性异常,蚕豆蛋白质易进入人体有关。随着年龄增长,酶的质和量也逐渐完善,脾脏功能及各种生理功能更加完善,免疫球蛋白(Ig)特别是IgA含量明显增加,对蚕豆成分及氧化性药物有某种中和作用,故对蚕豆病的发病起遏制作用。此外,可能幼年发病以后,大多数患儿以后就禁食蚕豆,故在青少年及老年发病减少。患者多于进食蚕豆后数小时至数天内发生急性血管内溶血,持续1~2天至1周左右。根据急性溶血的三大临床特征(即贫血、黄疸、血红蛋白尿)、溶血诱发因素(触食蚕豆)、阳性家族史或过去史,再结合实验室检测(血红蛋白含量及红细胞显著降低、网织红细胞增加、高铁血红蛋白还原试验及变性珠蛋白小体生成试验阳性、大量血红蛋白尿、尿胆原增加等),一般可以作出诊断。在条件有限的基层卫生院,凡遇到轻度黄疸伴有明显贫血的患儿应高度警惕蚕豆病的可能。
答:葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺陷症的表型和严重程度是多变的,疾病的严重性取决于不同 G6PD 基因突变对蛋白功能的影响。常见临床类型有:①急性溶血:因感染、药物(氧化剂)及摄入蚕豆诱导急性血管内溶血,溶血具有自限性,一般摄入后24~72小时发生,4~7天终止。哺乳期摄入氧化剂可通过母乳引起G6PD缺陷导致婴儿发生急性溶血;②遗传性非球形红细胞性溶血性贫血:见于少数患者,伴不常见的但功能上较严重的遗传学G6PD变异的患者发生慢性溶血,该紊乱命名为遗传性非球形红细胞性溶血性贫血(hereditary non-spherocytic hemolytic anemia,HNSHA);③新生儿高胆红素血症:特别要注意在出生后24小时内发生的黄疸,与Gilbert综合征合并存在,黄疸严重而贫血不明显。轻度G6PD缺陷时(主要包括一些基因缺陷携带者),溶血仅发生于感染或应用氧化性药物等造成的应激及进食蚕豆后。新生儿黄疸,大部分是由于胆红素结合缺陷,是临床上G6PD缺陷最危险的并发症。29%~52%的G6PD缺陷症者在出生后几天发生溶血性黄疸,重者会发生新生儿核黄疸而导致死亡或终生智力低下。
答:遗传性非球形红细胞性溶血性贫血(HNSHA)是一组红细胞酶缺陷所致的慢性溶血性贫血。丙酮酸激酶(PK)缺陷是最常见的病因,约1/3的病例则由葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺陷所致。某些G6PD缺陷症由于G6PD的特定亚基出现突变,因此其酶功能受到的影响更大,在没有特殊诱发因素的情况下也会出现溶血,即HNSHA。G6PD缺陷伴HNSHA是一种少见的临床类型。该病主要为不同程度的慢性自发性血管外溶血,感染或药物可加重溶血,引起溶血危象。临床表现可分为三型:①重型:新生儿期发病(1/3~1/2),呈持续性溶血性黄疸1至数月,幼儿期呈中至中度贫血,多有黄疸、贫血,多数肝、脾肿大明显;②中间型:儿童或青少年发病,感染诱发急性溶血性黄疸后呈慢性轻至中度溶血性贫血,无明显肝、脾肿大;③轻型:青年期发病,代偿性溶血,感染或药物诱发轻度溶血性贫血和黄疸。大多数HNSHA患者仅表现慢性溶血的一般症状和体征。这组疾病中,贫血程度差异很大。有些很严重的PK缺陷病例可出现重度贫血。
答:葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺陷症为X连锁不完全显性遗传性疾病,具有遗传多态性。编码G6PD的基因位于Xq2.8,男性只有一条X染色体,男性的G6PD缺陷称为半合子。男性半合子(X染色体带有变异基因)和女性纯合子(2条X染色体均带有变异基因)呈显性表现,表现为G6PD活性缺陷或严重降低。由于男性半合子比女性同型合子在发生概率上多1倍,故男性发病率比女性高。临床上以男性半合子的患者多见。女性杂合子(1条X染色体带有变异基因)的2条X染色体仅1条有活性,由于存在X染色体随机失活现象(Lyon假说),G6PD缺陷与正常的红细胞呈一定比例的嵌合状态,不同个体嵌合比例不同而G6PD缺陷的程度也不同,故可能出现患病或不患病两种情况,即使有相同的突变,但其酶活性水平可能会有区别,可表现为正常或G6PD活性轻度下降。杂合子母亲携带了G6PD突变基因的个体,其儿子有1/2机会患病,女儿也有1/2机会是杂合子。杂合子除本身可能患病外,还会将病因传给下代。前瞻性研究表明,G6PD杂合子发生新生儿高胆红素血症的危险要显著高于G6PD正常纯合子,这就说明G6PD缺乏杂合子是新生儿高胆红素血症发生的独立危险因素之一。由于男性G6PD缺陷患者G6PD活性一般很低,可以100%检出;女性杂合子的G6PD活性有时可以很低,以致可以溶血,有时又很高,甚至接近正常活性。因此,女性杂合子人群的G6PD活性变化范围大而难于根据酶活性进行准确诊断,漏检的较多,故而检出杂合子是预防本病的重要环节。
答:某些病原微生物的感染可使葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺陷症患者出现感染性溶血,在感染后数日出现血管内溶血,通常表现轻微,但有时也可导致严重溶血。在发热性疾病开始几天内,G6PD缺陷症者常突然发生贫血。贫血一般相对较轻,Hb下降30g/L或40g/L。诱发G6PD缺陷症溶血的感染,常见的是细菌性肺炎、病毒性肝炎、伤寒、流行性感冒、传染性单个核细胞增多症、钩端螺旋体病、水痘、腮腺炎、细菌性痢疾、坏死性肠炎、沙门菌属、变形杆菌属、大肠杆菌、β链球菌、结核分枝杆菌和立克次体感染等。溶血在肺炎和伤寒热的患者中特别明显。黄疸不是临床上突出的特点,除非溶血与感染性肝炎有关。若是此类情况,黄疸可相当严重。可能因为感染的影响,网织红细胞常不增多,贫血的恢复一般延迟到活动性感染减轻后。
答:氧化剂类药物可以诱发葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺陷症患者发生溶血,这些药物是①止痛退热药:阿司匹林、乙酰苯胺、非那西丁、安替比林、匹拉米洞等;②磺胺类和砜类:磺胺、醋酰磺胺、磺胺甲基异
唑、磺胺吡啶、氨苯磺胺、噻唑砜、磺胺甲氧、大艾松等;③抗疟药:伯氨喹啉、扑疟喹、阿的平、奎宁、氯喹等;④非磺胺类抗生素:呋喃唑酮、呋喃西林、呋喃坦啶、氯霉素、对氨水杨酸等;⑤中药:川连、牛黄、珍珠粉等;⑥其他:丙磺舒、樟脑丸、催产素、水溶性维生素K、美蓝、复方番泻叶合剂、苯肼、奎尼丁、溴丙胺太林、三硝基甲苯、二巯丙、萘啶酸等。故G6PD缺陷症患者在使用上述药物时必须考虑到发生溶血的可能性,尽量避免此类药物的服用。
答:药物诱发的溶血常为服药后1~3天内出现急性溶血,最初表现为头晕、头痛、食欲缺乏、恶心、呕吐、倦怠,继而出现发热、黄疸、腹背疼痛、血红蛋白尿;同时,出现进行性贫血,贫血程度不一,外周血涂片上红细胞轻度大小不等,球形、碎片、嗜多色性红细胞等,网织红细胞正常或轻度增加,可出现肝脾肿大。少数严重病例可出现少尿、无尿,伴酸中毒和急性肾衰竭而死亡。若反复持续用药可发生慢性溶血性贫血。药物诱发的溶血在临床上可分为2期:①急性溶血期:一般为10~14天,1周左右时贫血最严重,7~10天开始好转,贫血减轻;②恢复期:20~30天,网织红细胞增多后渐降至正常,血红蛋白渐升至正常。不同的药物诱发溶血的危险性不同,不同的G6PD缺陷症患者对同一种药物的敏感性也有很大差别。
答:目前用于葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺陷症筛查较常用的试验有:
G6PD活性正常者,高铁血红蛋白还原率在75%以上(脐血在78%以上);中间缺陷者在31%~74%(脐血为41%~77%);严重缺陷者在30%以下(脐血在40%以下)。该试验简单易行,筛查G6PD缺陷敏感性高,特异性差;若存在HbH病、不稳定血红蛋白病、NADPH-高铁血红蛋白还原酶缺陷、高脂血症、巨球蛋白血症或标本不新鲜等,可出现假阳性结果。
G6PD缺陷红细胞易氧化变性,变性珠蛋白在红细胞内沉淀,用结晶紫活体染色或相差显微镜检查,可见红细胞上有蓝色颗粒。正常人红细胞一般不具有Heinz小体,但Heinz小体对G6PD缺陷的诊断不具有特异性,也可见于其他原因引起的溶血。
G6PD活性正常者,10分钟内出现荧光;中间缺陷者10~30分钟之间出现荧光;严重缺陷者30分钟仍不出现荧光。此法是国际血液学标准化委员会(ICSH)推荐用于筛查G6PD缺陷的方法,敏感性和特异性均较好,但其对试剂的要求较高。
G6PD活性正常者,滤纸片呈紫蓝色;中间缺陷者呈淡紫蓝色;严重缺陷者滤纸片仍为红色。该法敏感性和特异性均较好,但靠肉眼辨色判断结果,影响因素较多。
各实验室根据自身条件,可选择上述试验作为G6PD缺陷症的筛查试验。
答:酶活性定量测定能准确地反映酶活性。通过单位时间生成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的量反映红细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)活性。目前用于的酶活性定量测定有多种方法:①世界卫生组织(WHO)推荐的 Zinkham法,参考范围(12.1±2.09)IU/gHb(37℃);②国际血液学标准化委员会(ICSH)推荐的Glock和McLean法,参考范围(8.34±1.59)IU/g Hb(37℃);③Chapman-Dern法, 参考范围2.8~7.3IU/gHb(25℃);④硝基四氮唑兰(NBT)定量,参考范围13.1~30.0NBT单位;⑤G6PD/6磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6PGD)即G6PD/6PGD比值法,参考范围≥0.95(WHO推荐法),≥0.98(NBT法)。因此,各实验室必须注意,采用不同的检测方法,参考范围各异,不能用同一个标准评价不同方法所得的测定结果。
答:丙酮酸激酶(PK)为糖酵解途径中最常见的缺陷酶,国际血液学标准委员会(ICSH)将红细胞PK缺陷症列为发病率居第二位的遗传性红细胞酶病。PK缺陷症为常染色体隐性遗传,偶有呈常染色体显性遗传。一般来说,只有纯合子或复合杂合子才会出现溶血表现。杂合子患者尽管红细胞中有葡萄糖中间产物改变,则无溶血表现。大部分PK缺陷症患者为复合杂合子,真正的纯合子很少。红细胞PK缺陷症患者的实验室特征表现为网织红细胞计数增加,多在2.5%~15.0%;外周血涂片可见大红细胞、皱缩红细胞,偶有棘形红细胞,白细胞和血小板多正常。慢性溶血者以血管外溶血表现为主,包括血清结合珠蛋白降低,血清总胆红素和间接胆红素升高,尿胆原增高等;红细胞渗透脆性多为正常,部分患者24小时孵育脆性增加;红细胞自身溶血试验阳性,加入葡萄糖不能纠正,加腺苷三磷酸(ATP)可以纠正,但目前多不主张采用该试验作为红细胞酶病的实验诊断依据。PK活性降低。可见糖酵解通路中间代谢产物如2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)、磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)等的增加。目前认为,2,3-DPG/ATP比值升高,对诊断PK缺陷有较大意义,特别是对于2,3-DPG增高不明显的病例。
答:丙酮酸激酶(PK)活性测定的参考范围会随着测定方法的不同而各异:①荧光斑点法PK活性筛查:活性正常者25分钟荧光消失,活性缺陷者25分钟荧光不消失;②PK活性定量(ICSH推荐的Blume法): (15.0±1.99)IU/g Hb(37℃),低PEP浓度的正常红细胞PK活性参考值14.9%±3.71%(37℃),低PEP浓度加果糖二磷酸(FDP)刺激后正常红细胞PK活性43.5%±2.46%(37℃)。PK缺陷症纯合子为正常值的25%以下,杂合子为正常值的25%~35%。PK缺陷症者的实验室诊断特点包括:①PK荧光斑点试验为PK活性缺陷;②PK活性定量测定属纯合子范围;③PK活性定量测定属杂合子范围,伴有明显的家族史和(或)2,3-DPG两倍以上增高或其他中间代谢产物的改变。若临床高度怀疑PK缺陷症,而PK活性测定正常时,应进行底物系统的PK活性定量测定,以确定有无PK活性降低。
答:在评价酶缺陷程度时,通常将酶活性为正常值的50%~75%界定为杂合型酶缺陷,低于50%则为纯合型酶缺陷。丙酮酸激酶(PK)缺陷诊断较葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺陷及其他酶缺陷诊断困难,因为许多患者PK活性下降不明显,有些甚至明显高于正常活性测值。PK是年龄依赖性酶,即细胞年龄越轻,酶活性越高,所以患者外周血网织红细胞计数增高可以影响酶活性测定值,出现代偿性增高;溶血发作期骨髓红系增生明显活跃,大量新生红细胞进入循环也使得酶活性测定值升高;若输血近期测定酶活性,患者酶缺陷可能被掩盖。因此,评价PK活性时应注意网织红细胞计数,并建议溶血发作或输血3个月后复查酶活性。白细胞中同工酶PKM2活性比红细胞同工酶PKR活性高300倍左右,测定操作中白细胞过滤去除不净将明显影响活性测定值;PKM2亦存在于有核红细胞中,溶血严重的患者外周血常出现晚幼红细胞,可能影响测定值。
答:目前丙酮酸激酶(PK)缺陷的评价指标包括:国际血液学标准化委员会(ICSH)推荐使用荧光筛查、酶活性测定、低底物利用率、同类底物利用率、米氏常数(Km)与最大反应速率(V max )、抑制剂或激活剂敏感性、热稳定性、pH曲线与最适pH、电泳迁移率等。定性或半定量的荧光法方便大样本流行病学调查和个样筛查;临床上从可操作性和诊断价值考虑,通常以酶活性定量测定值作为确诊指标。由于PK缺陷症实验室表现的特殊性,对疑有PK缺陷症的患者样本除了测定酶活性,还应做PK低底物利用率测定;在PK活性偏高的PK缺陷症患者,低底物利用率往往明显低下,可以提示诊断;热稳定性试验也是提示诊断的选用指标。此外,还应注意红细胞形态。PK缺陷症红细胞由于能量代谢障碍、失K + 、脱水,可以形成致密皱缩的小棘球形红细胞,仔细观察外周血涂片,可以在部分患者样本中见到,提示诊断。然而,家系调查结果是PK缺陷症确诊的重要依据。PK缺陷症为常染色体隐性遗传,杂合子双亲多无临床症状,可以检出年龄相关酶的缺陷,为确诊提供有力证据;家系调查还可以检出具有两种不同类型红细胞缺陷的双重杂合子。因此,对溶血性贫血患者同时进行红细胞酶、红细胞膜、血红蛋白等方面的系统分析,可提高确诊率。
答:红细胞嘧啶5’-核苷酸酶(pyrimidine 5’-nucleotide, P5’N)缺陷症是一种常染色体隐性遗传性非球形红细胞溶血性贫血,其发生率在红细胞酶病中仅次于葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺陷(G6PD)症和丙酮酸激酶(PK)缺陷症。这是一种与核糖核酸(RNA)分解代谢有关的常染色体隐性遗传病,表现为遗传性非球形红细胞溶血性贫血(HNSHA),红细胞中有两种嘧啶5’-核苷酸酶,分别是P5’N-1和P5’N-2。P5’N缺陷症是由于P5’N-1基因突变所致。目前,已经发现20种P5’N-1的基因突变,突变位点与溶血程度无关,所有的突变均对酶的活性和热稳定性具有不同程度的影响,尚未发现与P5’N-2缺陷相关的疾病。P5’N缺陷可致网织红细胞内聚集大量胞苷和尿苷复合物,干扰了红细胞腺苷三磷酸(ATP)产生和膜磷脂的分布,引起轻至中度溶血性贫血,仅12%的患者发生严重贫血,部分病例甚至能完全代偿,说明P5’N的缺陷可被其他核苷酸酶或核苷酸代谢途径补偿,因此P5’N的活性检测不能成为该病的最后指标。P5’N缺陷症患者的血液学特点与其他的非球形红细胞溶血性疾病类似,包括贫血、网织红细胞增多、血清间接胆红素升高等,血涂片上可见明显的嗜碱性点彩红细胞(2%~12%,正常<3%),这是由于P5’N缺陷患者红细胞中,嘧啶类核苷酸过多的积累反馈性地使RNA降解减慢,RNA渐在胞质内聚集,致使红细胞具有嗜碱性点彩特征。球形红细胞约占7%~10%的(大多数为棘状)。红细胞渗透脆性一般正常。
答:当红细胞嘧啶5’-核苷酸酶(P5’N)严重缺乏时,嘧啶类核苷酸在红细胞内堆积,扩大了核苷酸池,而其中嘧啶类核苷酸可占80%以上,腺嘌呤核苷酸池相对缩小。正常成熟红细胞主要依靠糖酵解产生能量,其核苷酸池中97%以上为腺嘌呤核苷酸,仅不足3%的核苷酸为嘧啶类核苷酸。所以,红细胞存在能源危机致使红细胞寿命缩短。此外,高浓度的嘧啶类核苷酸可能通过竞争抑制干扰腺苷三磷酸(ATP)的合成,这种抑制或是通过竞争ATP或二磷酸腺苷(ADP)在糖酵解限速酶上的附着部位,或是通过改变ATP/ADP比率。总之,通过干扰ATP的产生使红细胞寿命缩短,表现为非球形溶血性贫血。
答:红细胞内嘧啶5’-核苷酸酶(P5’N)酶活性和酶突变位点的检测是目前P5’N缺陷症的确诊方法。P5’N筛查试验胞嘧啶核苷酸比率增高,提示P5’N活性低下;P5’N活性定量测定,参考范围成人12.15±2.52,新生儿19.18±3.62(无机磷法),低于此范围为P5’N活性低下;红细胞内总核苷酸含量高于正常1.3~5.0倍,还原型谷胱甘肽(GSH)含量增加。正常红细胞内的核苷酸多数为嘌呤衍生物(在260nm处有最大吸收峰),嘧啶核苷酸(在280nm处有最大吸收峰)水平较低,正常成熟红细胞主要依靠糖酵解产生腺苷三磷酸(ATP)获得能量,其核苷酸池中97%以上为腺嘌呤核苷酸,仅不足3%的核苷酸为嘧啶类核苷酸,260nm下吸光光度(OD260):280nm下吸光光度(OD280)即OD260∶OD280比值为1.8~2.0。当P5’N严重缺乏时,嘧啶类核苷酸在红细胞内堆积,扩大了核苷酸池,而其中可达80%以上为嘧啶类核苷酸,腺嘌呤核苷酸池相对缩小,红细胞中的嘧啶核苷酸聚集导致OD260∶OD280比值下降。因此,这一试验被国际血液学标准化委员会(ICSH)推荐为诊断P5’N缺陷症的特异性试验。
答:嘧啶5’-核苷酸酶(P5’N)缺陷症主要的临床表现有:①终生慢性溶血性贫血:多为新生儿开始发病,轻至中度贫血,溶血频发,感染或妊娠时加重,脾肿大常见;②智能低下:可伴智能发育滞后或障碍,个别有惊厥。尽管血片中的嗜碱点彩红细胞为P5’N缺乏症的诊断提供了线索,但该血液学特点并不特异。嗜碱点彩红细胞并非本病特有,有些先天/获得性的疾病也存在嗜碱点彩红细胞如β-地中海贫血、一些血红蛋白病、铁粒幼细胞贫血或铅中毒等,应注意与这些疾病鉴别,尤其是铅中毒患者,其P5’N-1活性也降低。铅是P5’N强烈的抑制剂,阻止P5’N的活性中心对核苷酸的识别和催化,发生铅中毒时可产生与P5’N缺陷症相似的临床表现,通过仔细询问职业病史并检测血中铅的含量不难诊断。铅中毒导致的P5’N缺陷症是可以治疗的,而遗传性的P5’N缺陷症目前无法根治,除个别严重贫血的病例外,常无需输血,可适量补充锌、镁等元素有助于激活红细胞内少量残存的P5’N,脾切除并不能阻止溶血的发生。
答:葡萄糖6磷酸异构酶(glucose-6-phosphate isomerase,GPI)亦是红细胞糖酵解酶。在糖酵解途径中催化第二步反应,是一种二聚体酶,单体由557个氨基酸残基构成,相对分子质量为63 000。 GPI 基因位于19q13.1,约50kb。GPI二聚体有酶催化功能,但是其单体是一种细胞因子,具有自分泌运动因子、成熟分化因子的功能。GPI缺陷症与P5’N缺陷症并列为发病率第3位的遗传性红细胞酶病,是一种常染色体隐性遗传病,复合型杂合子和纯合子表现出严重的遗传性非球形红细胞溶血性贫血(HNSHA),同时有神经、肌肉等多系统症状。GPI单体作为细胞因子的非酶作用可能与其溶血伴多系统病症有关。GPI的参考范围为(60.8±11.0)37℃活性IU/gHb。
答:遗传性高铁血红蛋白血症(methaemoglobinaemia,MetHb)是一种常染色体隐性遗传病,是由于红细胞内还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-细胞色素b5还原酶缺陷所致的MetHb异常堆积。国内外已发现26种不同的基因突变,其中至少有11种变异酶的活性正常,属于酶的多态性。分为2型①Ⅰ型又称单纯红细胞型:只造成红细胞内细胞色素b5还原酶的不稳定,很少见,患者自出生后即有发绀,MetHb占血红蛋白总量的8%~50%。一般病例无症状,有些患者除红细胞外同时伴有白细胞、血小板及成纤维细胞中b5还原酶活性的降低。②Ⅱ型又称全身型:较常见,突变可引起各种细胞内的细胞色素b5还原酶完全失活,患者表现为严重的智力及发育障碍以及神经精神系统异常(如小头颅、角弓反张、手足颤动全身肌张力减退等),所以Ⅱ型患者预后不良,多于出生后3个月后夭折。此外,另有些病例为b5还原酶缺陷的杂合子,酶活性消失50%左右,血中MetHb仅1%~2%,患者无任何症状,如果接触氧化剂(药物)时则生成比正常人高得多的MetHb。Ⅰ型MetHb临床仅有发绀的发生,通过酶活性及MetHb水平检测可以诊断,且一般不需治疗;而Ⅱ型MetHb则需及早治疗,并进行孕妇的产前检查。
(王也飞)