卟啉病(血红素生物合成途径缺乏酶引起的疾病)

卟啉病血红素生物合成途径缺乏酶引起的疾病

卟啉病(porphyrin)是由于血红素生物合成途径中的酶缺乏引起的一组疾病。可为先天性疾病,也可后天出现。主要临床症状包括光敏感、消化系统症状和精神神经症状。卟啉或其前体[如δ-氨基-r-酮戊酸(ALA)和胆色素原(PBG)]生成,浓度异常升高,并在组织中蓄积,由尿和粪中排出。临床表现又称紫质病,分遗传性和获得性两大类,主要为光敏性皮炎、腹痛和神经精神障碍。主要累及神经系统和皮肤。较为常见和有特征性的迟发性皮肤卟啉病和红细胞生成性原卟啉病。

别名

血紫质病

就诊科室

内科

中文名

卟啉病

英文名

porphyrin

季节分布

四季

传染病

并发症

光敏感,消化系统症状,精神神经症状

疫苗预防

发病部位

血液

是否进入医保

研究历史

古希腊医生希波克拉底通常被认为是第一个认识到卟啉症的人,当时,他把这种疾病看作一种血液病或肺病。直到1871年,德国伟大的生物化学家菲利克斯·霍珀-塞勒才发现了卟啉色素同卟啉症之间的因果关系。1889年,B.J.斯托克维斯将一系列的临床症状统称为“卟啉病”,从此这种怪病的名称得以确立。

卟啉症有众多表现形式,比较常见的一种是急性间歇型卟啉症(AIP),英国的“疯子国王”乔治三世就是这种疾病的受害者之一。最严重的卟啉症是先天红血球生成卟啉症(CEP),它的患者的悲惨命运被怀疑是吸血鬼故事的起源(具体见下文“吸血鬼及狼人的原型病”目录下内容)。

尽管卟啉症通常是由于基因突变所导致,但饮酒过度和环境污染也会诱发这种疾病。最臭名昭著的事例发生在20世纪50年代的土耳其。大约有4000人在食用了喷洒过除真菌剂六氯苯的小麦后患上了一种类型的卟啉症,上百人因此丧生。在此之后不久,六氯苯除真菌剂就在全世界范围内被禁用。

发病原因

合成路线

与人类血红素合成有关的卟啉色素包括尿卟啉、粪卟啉和原卟啉。原卟啉与铁结合便形成血红素。

合成血红素所需的酶主要存在于幼稚红细胞和肝细胞,其他组织中含量很少。正常时甘氨酸与琥珀酰辅酶A在氨基酮戊酸成酶作用下合成δ-氨基-γ-酮戊酸(δ-ALA),经一系列改变最后形成卟胆原。除极少数卟胆原可自行转变为尿卟啉原外,多数卟胆原在卟胆原脱氨酶和尿卟啉原辅合成酶作用下合成尿卟啉原,再转化为粪卟啉原、原卟啉原Ⅸ,最后形成原卟啉Ⅸ,后者在血红素合成酶催化下与二价铁结合成血红素。在一系列酶促反应中,不同酶的缺陷可引起不同的卟啉病。

血红素生物合成途径中的8个酶已全部被克隆,定序和染色体定位,某些X连锁铁粒幼红细胞性贫血已被发现有红细胞系特异形式的ALA合成酶的突变。卟啉症和相关疾病和其他7个酶的缺乏有关,这些酶的突变基因已被确定。虽然各种类型的遗传性卟啉病和特异的酶缺乏有关,但是有一定量酶缺乏的病人来源于同一家庭,似乎酶有不同的突变基因。因此,这些疾病在分子水平上有不均一性。

当血红素生物合成途径的酶缺乏时,其底物和血红素前体可积聚在骨髓或肝脏。血液中这些血红素前体增多,并被转运至其他组织,随尿和粪排出体外。某些卟啉病,尤其是早期卟啉前体ALA,PBG升高的卟啉病,可损害神经,出现多种症状,如腹痛,肌无力,后者可发展为肌麻痹。推测神经症状的发病机制有过多血红素中间产物在神经系统作用,或神经系统缺乏血红素合成.但ALA和其他血红素代谢产物未证明有神经毒性,病人神经组织未发现有血红素缺乏。确切发病机制还不清楚。

疾病分类

卟啉病分为遗传性和获得性两类,其中多数为遗传性。遗传性卟啉病有6种,其遗传方式、所产生卟啉或其前体物质的种类以及排泄途径各异,因而临床表现不同。卟啉病的临床表现主要有:皮肤光敏感现象,与卟啉的荧光特性有关,可造成皮肤损伤;神经系统异常,包括腹部绞痛、周围神经病变、麻痹、精神症状、昏迷等。引起神经症状的原因未明,但与卟啉前体物质(如ALA和卟胆原)的产生和排泄增多有关。对遗传性卟啉病尚无根治方法。可采取相应措施预防发作、保护皮肤和控制神经系统症状,及其他对症和支持疗法。

先天性红细胞生成性卟啉病为罕见的常染色体隐性遗传性疾病,以影响造红细胞组织为主。主要缺陷在于缺乏尿卟啉原辅合成酶,致幼红细胞生成过多的尿卟啉原。尿卟啉原不能合成血红素却能形成尿卟啉和粪卟啉等荧光性卟啉,在波长400nm的紫外光下可发出红色荧光,并能产生具有破坏性的光化学反应。幼儿期即开始排红色尿液,牙变黄或呈棕色,在紫外光下可发出红色荧光。阳光曝晒后的皮肤可发红、起泡、溃破,继而结疤,重者可致鼻、耳、指(趾)坏死和残缺。多数患者有轻度溶血性贫血伴脾肿大。多毛也常见。尿中尿卟啉、尿卟啉、粪卟啉增多,尤以尿卟啉增多明显。患者应避免日晒,有溶血者行脾切除术可减轻症状。

典型疾病

原卟啉病

少见。常染色体显性遗传。幼年起病,男性居多。影响幼稚红细胞和肝脏。由于血红素合成酶缺乏,体内原卟啉堆积。原卟啉与球蛋白结合得不牢固,容易游离,由红细胞弥散入血浆,继而进入皮肤引起皮肤光敏感现象。部分患者有慢性肝损害表现。过多的原卟啉排入胆道,引起胆石症。呈中度低色素(或正色素性)贫血。无红色尿及牙齿发荧光的表现。红细胞、血浆、粪便中原卟啉均增多,尤以粪便中原卟啉增多有助确诊。患者应避免光照。服用β-胡萝卜素。也可试用阿的平、肌苷等。

迟发性皮肤性卟啉病

常染色体显性遗传病,男性多于女性,多40岁以后发病。肝中尿卟啉原脱羧酶缺乏,可能还有尿卟啉原辅合成酶的缺陷。尿中有较多的尿卟啉排出,使尿液呈红色,并出现光敏感现象,造成皮肤损害。多数患者伴有肝脏疾病,但肝病与尿卟啉增多之间的关系尚不明。尿中尿卟啉明显增多,尿中粪卟啉可稍有增多。治疗应注意保护皮肤。对伴有肝内铁负荷过多者反复静脉放血可使肝内铁贮量减少,症状得以改善。酗酒者必须戒酒。可试服氯喹以与肝内尿卟啉结合成水溶物促其从尿中排出。

急性间歇性卟啉病

较多见,常染色体显性遗传。家族中能发现无症状的隐性患者。两性均可罹患,发病年龄多在20~40岁。肝内缺乏尿卟啉原合成酶,卟胆原转变为尿卟啉原的量减少。因此血红素合成障碍,血红素对ALA合成酶的反馈抑制作用减弱,ALA合成酶活性增强,结果ALA和卟胆原合成过多,尿中排泄量明显增加。典型发作时尿液呈咖啡色,但尿色亦可正常,将此种无色尿液置日光下,由于卟胆原转变为尿卟啉和卟胆素,尿液遂转变为暗红色或棕色。卟胆原与二甲氨基苯甲醛可呈红色反应,此即卟胆原定性试验(沃森-施瓦茨二氏试验),用以诊断该病。也可用定量方法测定尿中的卟胆原和ALA。临床表现以神经系统症状为特征。常表现急性发作性腹痛,但腹部检查多无阳性发现,易误诊为神经症或癔病。有的则因伴有腹胀、呕吐、便秘、低热、白细胞增多等被误诊为急腹症而行手术。还可有肌肉疼痛、肌无力甚至麻痹。部分患者出现性格改变、喜怒无常、幻觉等精神症状。常见窦性心动过速,与迷走神经受损有关。治疗以发作时的支持疗法和对症处理为主。由于巴比妥类、苯妥英钠、麻醉药、雌激素、避孕药、磺胺药、灰黄霉素等可增强ALA合成酶的作用,故须禁用。腹痛时可选用氯丙嗪、水合氯醛等。有精神躁狂者可试用利血平、奋乃静等。发作与月经有关者,可口服雄激素防止发作。

混合性卟啉病

有类似急性间歇性卟啉病的神经系统表现,又有皮肤损害表现,这表明体内不仅产生ALA和卟胆原过多,而且有过多的光敏感性卟啉。发病机理未明。可能与肝脏中ALA合成酶活性增高有关,也可能是原卟啉原氧化酶的缺陷所致。患者粪便中有大量粪卟啉和原卟啉排出,急性发作时尿中ALA和卟胆原亦增加。治疗与急性间歇性卟啉病相同。另外,应注意保护皮肤。

遗传性粪卟啉病

临床表现似混合性卟啉病。粪中虽有大量粪卟啉排出,但原卟啉含量正常或轻度增多。该病可能是粪卟啉原氧化酶缺陷所致。治疗原则同混合性卟啉病。

获得性卟啉病

也称症状性卟啉病。常见于铅中毒和六氯苯(即六六六)中毒。铅中毒时因抑制血红素合成酶,故红细胞内原卟啉浓度增高,但其原卟啉与球蛋白结合较牢固,不易透过红细胞进入血浆,故光敏感现象不明显。六六六中毒可引起尿卟啉原脱羧酶活性降低,故可出现与迟发性皮肤性卟啉病相似的临床表现。

肝红细胞生成性卟啉病

它是由于尿卟啉原脱羧酶缺乏引起的一种罕见的,通常严重的常染色体隐性遗传性卟啉症。尿卟啉原脱羧酶缺乏可发生于所有组织,在红细胞中很方便证实。残留酶活性较多的病例症状并不严重。皮肤水泡,红色尿和贫血是常见的。

临床表现

皮肤征状群

多在婴儿期也可在成人出现(迟发性皮肤血卟啉病)。为光照后,在皮肤暴露部出现红斑、疱疹、甚至溃烂。结痂后遗留瘢痕,引起畸形和色素沉着。皮疹可为湿疹、荨麻疹、夏令痒疹或多形性红斑等类型。口腔粘膜可有红色斑点,牙呈棕红色。同时可并发眼损害如结膜炎、角膜炎及虹膜炎等。部分病人皮肤过敏炎症后期萎缩、黑色素沉着及类似硬皮病或皮肌炎的现象。严重者可有鼻、耳、手指皮肤结瘢变形。可有特殊紫色面容。红细胞生成性血卟啉病和迟发性皮肤型,可有多毛症。肝性血卟啉病除皮肤症状外,可同时或在病程演进中伴有腹部或神经精神症状,即为混合型。[2]

腹部征状群

特征为急性腹痛,伴恶心、呕吐。

神经精神征状群

表现为下肢疼痛、感觉异常;亦可为脊髓神经病变、出现截瘫或四肢瘫痪;也可表现为大脑病变,产生神经、精神、植物神经症状,如腹痛、高血压等。

中医观点

肝气郁结

卟啉病的发病与情志关系颇大。中医认为,肝为将军之官,性动而主疏泄。若情志抑郁或急躁暴怒皆能伤肝,肝失调达,疏泄不利,气阻络痹。由于气机阻滞,腹气不通,不通则痛,因而出现腹痛。

瘀血停着

气郁日久,血流不畅,逐渐积滞而成瘀血,阻塞脉络而发生腹痛,亦即蓄血证。这种腹痛的特点是“每痛有处不行移者是也”。卟啉病在妇女中的发病率较高,产后多见,与瘀血有关。《妇人大全良方》说:“产后小腹作痛,由恶露凝结,或外寒相搏,若久而不散,必成血瘀而脉不调。”

湿热蕴结

部分卟啉病患者除有腹痛外还同时出现黄疸,这与湿热有关。湿热产生的原因可分为感受湿热外邪和饮食不节两个方面。湿热之邪,入侵人体内阻中焦,郁而不达,使脾胃运化失常,湿热交蒸于肝胆,致使肝失疏泄,胆汁外溢,浸渍于肌肤,下注膀胱,使身目小便俱黄。

饮食不洁,酗酒过度,或饥饱无常,皆能伤脾败胃,以致运化功能失常,湿浊内生。不正常的卟啉代谢产物当属浊邪之列,湿邪郁而化热,湿热熏蒸于肝胆,胆汁不循常道,浸染肌肤而发黄。

气血亏虚

卟啉病日久不愈,耗伤气血而致气血两虚,则又可进一步加重腹痛。这类腹痛在古籍里也有记载,如《景岳全书》说:“气血虚寒,不能营养心脾者,最多心腹痛证,然必以积劳积损及忧思不遂者,乃有此病,或心脾肝肾,气血本虚,而偶犯寒气及饮食不调者,亦有此证。”再如《诸病源候论》说:“虚劳者,脏气不足,复为风邪所乘,邪正相干,冷热搏击,故心腹俱痛。”

狼人原型病

由于血红蛋白合成障碍,卟啉病患者严重贫血,因此,他们普遍脸色苍白。而且卟啉症患者必须补充血红素,通过饮血方法获得的血红素能缓解卟啉症患者的一系列症状,这就是早期卟啉症患者嗜血的重要原因。卟啉被紫外线激活,就会转化为一种“嗜肉”毒素,同时发出荧光。这种毒素会腐蚀人的皮肤及牙龈,造成皮肤大面积溃烂,严重时鼻子和耳朵都可能烂掉,牙龈也烂到牙根都暴露出来,而牙齿也会因为卟啉的沉积变成紫褐色,而卟啉病患者体内又有大量的卟啉积累,故该类患者晒一次阳光就非常痛苦,所以卟啉症患者本能地选择了黑暗。因此,嗜血、面色苍白、惧怕阳光这些特点,使卟啉病患者称为各类吸血鬼文化的原型代表。

另外,卟啉症有好多种,除了对光敏感的几种使人成为吸血鬼,还有几种卟啉症的症状是多毛、皮肤老化及硬皮症,从而被认为是狼人的原型病。

参考资料

1.卟啉病·YAOZUI

2.血卟啉病的并发症·正保医学教育网

关键词:卟啉病