果糖不耐受癥基因檢測(cè)是概述
遺傳性果糖不耐受癥基因檢測(cè)是對(duì)英文疾病名稱為hereditary fructose intolerance的疾病進(jìn)行的各種不同形式的基因檢測(cè)的總稱。該病簡(jiǎn)寫(xiě)為HFI,OMIM代碼是229600。佳學(xué)基因基因解碼表明,該病是是由于果糖二磷酸醛縮酶B(aldolase B,fructose-bisphosphate,ALDOB)基因突變導(dǎo)致的一種果糖代謝障礙的常染色體隱性遺傳疾病?;颊弑憩F(xiàn)為在攝入果糖后出現(xiàn)惡心、腹痛、頭暈等癥狀?;蚪獯a已明確可以導(dǎo)致該病發(fā)生的基因和位點(diǎn)。找到致病原因后的治療措施,包括限制果糖攝入量和避免長(zhǎng)時(shí)間空腹。
果糖代謝障礙是一組常染色體隱性遺傳病,常見(jiàn)的果糖代謝途徑障礙有三種:①果糖激酶缺乏癥(又稱特發(fā)性果糖尿)是由于肝內(nèi)果糖磷酸激酶缺乏,使果糖不能轉(zhuǎn)化為1-磷酸果糖,該病患者進(jìn)食果糖后血液中的果糖濃度升高,并從尿液中排出,本病無(wú)肝臟損害。②遺傳性果糖不耐受癥,由于果糖二磷酸醛縮酶缺乏所致。③果糖1,6-二磷酸酶缺乏癥,這是葡萄糖代謝途徑的催化酶,但習(xí)慣上歸納在果糖代謝障礙中。
果糖不耐受癥基因檢測(cè)的大數(shù)據(jù)分析
根據(jù)佳學(xué)基因長(zhǎng)期進(jìn)行果糖不耐受基因檢測(cè)所得到的大數(shù)據(jù),果糖不耐受癥在歐洲人口中發(fā)病率約為1/26 100,英國(guó)大約1.3%的新生兒攜帶A 149P突變基因。我國(guó)尚無(wú)果糖不耐受癥的發(fā)病率在三萬(wàn)分之一左右。
果糖不耐受癥基因解碼
遺傳性果糖不耐受癥是由于果糖二磷酸醛縮酶B缺乏使1-磷酸果糖在肝、腎、腸中堆積,導(dǎo)致肝糖原分解和糖異生受抑制,從而引發(fā)低血糖癥。
醛縮酶根據(jù)其催化活性、免疫特征和在所表達(dá)組織中的分布不同,可分為A、B、c三種同工酶。醛縮酶B僅在肝臟、腎臟和小腸中表達(dá),該酶具有三種催化活性,分別是1-磷酸果糖裂解、1,6-二磷酸果糖裂解、磷酸二羥丙酮與3-磷酸甘油醛縮合成1,6-二磷酸果糖。正常情況下,外源性果糖由空腸豁膜吸收進(jìn)入血液系統(tǒng),通過(guò)門(mén)靜脈進(jìn)入肝臟;在果糖激酶作用下,果糖磷酸化為1-磷酸果糖;1-磷酸果糖經(jīng)醛縮酶B裂解為D-甘油醛和磷酸二羥丙酮;在丙糖激酶等作用下D-甘油醛磷酸化為3-磷酸甘油醛;大多數(shù)磷酸二羥丙酮與3-磷酸甘油醛可重新縮合成1,6-二磷酸果糖,進(jìn)行糖異生或糖酵解,剩余的磷酸二羥丙酮及甘油醛進(jìn)入糖酵解途徑,轉(zhuǎn)化成丙酮酸和乳酸。醛縮酶B(ALDOB)基因發(fā)生突變,可使醛縮酶B結(jié)構(gòu)和活性發(fā)生改變,患者攝入含果糖成分的物質(zhì)后,1-磷酸果糖不能轉(zhuǎn)化為D-甘油醛和磷酸二羥丙酮,使1-磷酸果糖在肝內(nèi)堆積,導(dǎo)致:①1-磷酸果糖可使肝內(nèi)部分酶活性受到抑制,包括磷酸化酶、果糖1,6-二磷酸酶、果糖激酶等,致使肝糖原分解和糖異生途徑均發(fā)生障礙,從而引起低血糖癥;②1-磷酸果糖在肝內(nèi)堆積,消耗細(xì)胞內(nèi)庫(kù)存的無(wú)機(jī)磷,使血磷降低,由于磷大量消耗,肝線粒體氧化磷酸化減少,導(dǎo)致三磷酸腺苷(ATP)缺乏;③ATP生成不足可阻礙肝糖原釋放1-磷酸葡萄糖,從而使肝糖原分解受到抑制,加重低血糖;④ATP缺乏使肝細(xì)胞ATP依賴性離子泵功能障礙,膜內(nèi)外離子梯度不能維持,細(xì)胞腫脹,細(xì)胞內(nèi)容物外溢,引起肝細(xì)胞損傷;⑤1-磷酸果糖是磷酸甘露糖異構(gòu)酶強(qiáng)有力抑制劑,1-磷酸果糖累積可導(dǎo)致蛋白N-糖基化障礙;⑥其他生化改變:血漿鉀離子稍降低,乳酸、丙酮酸、甘油三酯和游離脂肪酸增高等。
果糖不耐受癥基因解碼對(duì)基因檢測(cè)位點(diǎn)的要求
HFI屬常染色體隱性遺傳,疾病基因ALDOB基因位于染色體9q21.3-9q22.2,長(zhǎng)約14.4kb,包含9個(gè)外顯子和8個(gè)內(nèi)含子,其中第1個(gè)外顯子不轉(zhuǎn)譯,成熟mRNA長(zhǎng)約1669bp,編碼364個(gè)氨基酸。目前已報(bào)道了57種PAH基因突變類(lèi)型, Ala149Pro, Ala174Asp和Asn334Lys三種錯(cuò)義突變是導(dǎo)致果糖不耐受癥賊常見(jiàn)突變。醛縮酶B活性受突變類(lèi)型影響,在一些突變類(lèi)型中醛縮酶B仍保留部分活性,在另一些突變類(lèi)型中醛縮酶B活性有效喪失;部分突變中醛縮酶B四聚體結(jié)構(gòu)受到破壞,而四聚體結(jié)構(gòu)的完整性對(duì)保持充分催化活性是非常重要的;突變也可使醛縮酶B對(duì)1-磷酸果糖的親和性降低。
果糖不耐受癥基因檢測(cè)的臨床表現(xiàn)驗(yàn)證
遺傳性果糖不耐受癥的臨床表現(xiàn)嚴(yán)重程度與發(fā)病年齡、教育和飲食習(xí)慣有關(guān),發(fā)病年齡越小,癥狀越重。嬰幼兒時(shí)期進(jìn)食的食物大多含有果糖(如蔗糖),故HFI多在新生兒和嬰幼兒期發(fā)病,嬰兒攝入含果糖食物后出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹痛、出汗、震顫、抽搐甚至昏迷等,血糖降低,注射胰高糖素不能改善低血糖,每次進(jìn)食含果糖食物后均可誘發(fā)低血糖發(fā)作。部分患者在嬰兒時(shí)期因?qū)掖芜M(jìn)食“甜食”后發(fā)生不適而自動(dòng)拒食甜食,低血糖發(fā)作可減少或停止,這種保護(hù)性行為可使患兒成長(zhǎng)至成年期,但在成年后仍可發(fā)病。如果患者患有HFI而一直未被發(fā)現(xiàn)和診斷,當(dāng)患者因病需靜脈輸注含果糖藥物時(shí),可在注射過(guò)程中引發(fā)致命的低血糖癥而猝死。
患者長(zhǎng)期慢性攝入果瞎食品可引起肝臟腫大、黃疸、出血、腹水、水腫、肝腎衰竭和腎小管性酸中毒,兒童體重不增和生長(zhǎng)發(fā)育遲緩等。即使患者剔除了飲食中的果糖,減少1-磷酸果糖在肝臟中的堆積,但1,6-二磷酸果糖是糖原分解和糖異生的專一性中間代謝產(chǎn)物,不會(huì)因剔除飲食中的果糖而被去除,仍可有進(jìn)行性肝臟損害,進(jìn)行性肝功能衰竭。嬰幼兒期出現(xiàn)不明原因低血糖和肝臟腫大都應(yīng)考慮HFI可能。
果糖不耐受癥基因檢測(cè)結(jié)果的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢查驗(yàn)證
1.血液生化檢查 在急性癥狀出現(xiàn)時(shí),患者血糖、血磷、血鉀濃度均降低,同時(shí)血清果糖、尿酸、乳酸、丙酮酸、游離脂肪酸和甘油三酯升高。慢性患者表現(xiàn)為肝功能損害,血清膽紅素、轉(zhuǎn)氨酶升高,凝血時(shí)間延長(zhǎng)、脂肪浸潤(rùn)、纖維化等,無(wú)特異性。患者低血糖時(shí),血胰島素水平降低,而胰高血糖素、腎上腺素和生長(zhǎng)激素等升糖激素水平升高,血漿游離脂肪酸明顯升高。
2.尿液生化檢測(cè) 當(dāng)血中果糖濃度超過(guò)2mmol/L時(shí),尿液分析中可出現(xiàn)果糖。多數(shù)患者有蛋白尿、非特異性氨基酸尿、腎小管酸中毒和Fanconi綜合征樣腎小管重吸收障礙。
3.果糖耐受試驗(yàn) 是一項(xiàng)有效的診斷方法,但有風(fēng)險(xiǎn),僅在臨床高度疑似,但基因分析未發(fā)現(xiàn)致病突變時(shí)實(shí)施,且需要在有救治經(jīng)驗(yàn)的代謝病診治中心,待患者病情穩(wěn)定數(shù)周后進(jìn)行。20%果糖溶液,按200mg/kg,靜脈注射,2分鐘完成,注射前(0分鐘)及注射后5、10、15,30,45,60和90分鐘分別采集血標(biāo)本,檢測(cè)血糖和血磷水平,正常人注射果糖后血糖上升0-40%,血磷無(wú)或僅輕微變化,本病患者注射果糖后10-20分鐘血糖和血磷下降,血磷較血糖下降更快。本試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)密切監(jiān)測(cè)患者反應(yīng),在嬰幼兒中可引起致命性低血糖,故需慎重。
4.酶學(xué)檢查 是一項(xiàng)確診方法。采集肝、腎或腸黏膜組織,測(cè)定醛縮酶B活性。檢測(cè)原理是先分離純化組織中的醛縮酶B,再測(cè)定其對(duì)1-磷酸果糖的代謝,并與正常人的醛縮酶作對(duì)照,臨床不易作為常規(guī)項(xiàng)目開(kāi)展。
5.基因診斷ALDOB基因突變檢測(cè)是一項(xiàng)高效的確診方法。ALDOB基因存在致病純合突變或復(fù)合雜合突變可以明確診斷。
果糖不耐受癥基因解碼可以區(qū)分的疾病類(lèi)型
(一)診斷
診斷HFI需要依靠臨床表現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)室檢查。
1.異常病史 嬰兒進(jìn)食含果糖食物后出現(xiàn)惡心、嘔吐和低血糖癥狀,去除飲食中果糖后癥狀體征幾天內(nèi)消失。
2.尿中檢測(cè)出果糖。
3果糖耐受試驗(yàn)中血糖和血磷降低。
4.組織活檢醛縮酶活性降低。
5.ALDOB基因存在純合突變或復(fù)合雜合致病突變。
(二)鑒別診斷
HFI出現(xiàn)嘔吐、肝功能損傷、低血糖時(shí),應(yīng)與相關(guān)疾病鑒別。
1.攝入含果糖物質(zhì)后出現(xiàn)低血糖時(shí),需與果糖激酶缺乏癥等其他果糖代謝障礙性疾病鑒別,果糖激酶缺乏癥無(wú)肝功能損傷,確診需要酶活性檢測(cè)。
2.其他疾病所致低血糖 ①其他糖代謝障礙性疾?。喝缣窃鄯e病、半乳糖血癥等,后兩者均有低血糖、肝大等癥狀,但低血糖與攝入果糖無(wú)關(guān),需進(jìn)行特異性酶檢測(cè)或致病基因分析明確診斷;②氨基酸代謝障礙性疾?。?a href='http://deyicom.cn/cp/jiancejiemaliebiao/2020/1491.html' target='_blank'>楓糖尿病、支鏈氨基酸代謝病等,可有低血糖及肝功能損傷,但氨基酸及有機(jī)酸分析可見(jiàn)特征性代謝產(chǎn)物,酶學(xué)檢測(cè)與基因突變分析是確診的重要手段;③脂肪酸β氧化障礙,表現(xiàn)為長(zhǎng)時(shí)間禁食或應(yīng)急狀態(tài)下低酮性低血糖,血漿?;鈮A譜分析可以幫助鑒別診斷;④內(nèi)分泌激素分泌異常:高胰島素血癥、垂體功能低下、腎上腺皮質(zhì)功能低下、Beckwith-Wiedemann綜合征等,可檢測(cè)相關(guān)激素水平進(jìn)行鑒別。
3.有黃疸、肝功能損害和凝血異常的患者還應(yīng)與其他病因所致肝病鑒別,如急性病毒性肝炎、傳染性單核細(xì)胞增多癥、食物中毒等。
果糖不耐受癥基因檢測(cè)確診后的治療
治療原則
HFI患者應(yīng)早期診斷,早期治療,以減少對(duì)肝臟的損傷。一旦疑似診斷,應(yīng)終止一切含果糖、蔗糖或山梨醇成分的食物和藥物,并應(yīng)糾正低血糖及電解質(zhì)紊亂,輔以飲食、營(yíng)養(yǎng)、保護(hù)肝腎功能等對(duì)癥支持治療。
治療方法
1.一般治療 由于飲食限制,HFI患者維生素C攝入量會(huì)明顯減少,宜予補(bǔ)充。對(duì)于肝腎功能受損的慢性患者,應(yīng)根據(jù)需要輸入血漿或全血,以改善營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),糾正出血傾向并增加機(jī)體免疫力。
2.對(duì)癥治療
(1)在急性低血糖發(fā)作時(shí),應(yīng)靜脈推注葡萄糖糾正低血糖。
(2)出現(xiàn)酸堿、電解質(zhì)平衡紊亂時(shí)應(yīng)給與糾正。
(3)糾正低血糖后,仍發(fā)生抽搐者可用安定、苯巴比妥或苯妥英鈉止驚處理。
(4)急性肝功能衰竭患者應(yīng)予以積極對(duì)癥支持治療:如糾正低蛋白血癥,治療腹水、肝性腦病等。
(5)有肝、腎功能損害的慢性患者飲食治療外還應(yīng)采取措施保護(hù)肝臟和腎臟,避免使用影響肝腎功能的藥物。
(6)終末期肝臟損傷者,可進(jìn)行肝移植。
果糖不耐受癥基因檢測(cè)前的預(yù)防
避免近親結(jié)婚。
對(duì)HFI高危家庭產(chǎn)前診斷是優(yōu)生優(yōu)育,防止同一遺傳病在家庭中重現(xiàn)的重要措施。對(duì)有本病家族史的夫婦及先證者可進(jìn)行DNA分析,并對(duì)其胎兒進(jìn)行產(chǎn)前診斷。家族成員DNA分析也可檢出雜合子攜帶者,進(jìn)行遺傳咨詢。
(責(zé)任編輯:佳學(xué)基因)