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1、第十一章第十一章红细胞酶缺乏症红细胞酶缺乏症医学技术系医学技术系侯振江侯振江第一节第一节概概述述 红细胞代谢红细胞代谢葡萄糖代谢葡萄糖代谢铁代谢铁代谢红细胞核苷酸代红细胞核苷酸代谢谢红细胞要有效维持其正常生理功能，红细胞要有效维持其正常生理功能，必须保证一定的能量代谢，红细胞能量必须保证一定的能量代谢，红细胞能量代谢的主要作用：代谢的主要作用：维持血红蛋白内的铁处于维持血红蛋白内的铁处于2价铁形式价铁形式维持红细胞内的高钾、低钠、低钙状维持红细胞内的高钾、低钠、低钙状态态维持红细胞内酶、血红蛋白中的巯基维持红细胞内酶、血红蛋白中的巯基团处于激活和还原状态。团处于激活和还原状态。维持红细胞的双凹
2、形态。维持红细胞的双凹形态。葡萄糖代谢葡萄糖代谢v红细胞的正常能源是葡萄糖。红细胞的正常能源是葡萄糖。v红细胞内葡萄糖的分解代谢主要有两个红细胞内葡萄糖的分解代谢主要有两个途径，即途径，即无氧糖酵解无氧糖酵解和和磷酸己糖通路磷酸己糖通路。v成熟红细胞仅靠葡萄糖的无氧酵解获取成熟红细胞仅靠葡萄糖的无氧酵解获取能量。能量。1、无氧糖酵解无氧糖酵解（90%-95%）v在葡萄糖的无氧酵解途径中，葡萄糖分在葡萄糖的无氧酵解途径中，葡萄糖分解为丙酮酸或乳酸。解为丙酮酸或乳酸。v代谢代谢1mol的葡萄糖分解可净获得的葡萄糖分解可净获得2molATP。v葡萄糖的利用率主要受限于己糖激酶和葡萄糖的利用率主要受限
3、于己糖激酶和磷酸果糖激酶所催化的反应。磷酸果糖激酶所催化的反应。v其代谢产物其代谢产物NADH是是MHb酶的辅酶，维酶的辅酶，维持血红蛋白分子中的铁处于还原状态，持血红蛋白分子中的铁处于还原状态，保持血红蛋白的携氧能力。保持血红蛋白的携氧能力。v酶缺乏（如酶缺乏（如PK），），导致溶血导致溶血.2、2，3-二磷酸甘油酸（二磷酸甘油酸（2，3-DPG)代谢支路代谢支路v葡萄糖无氧酵解过程中，在葡萄糖无氧酵解过程中，在1，3-DPG形成形成后，存在另一条代谢之路，称为后，存在另一条代谢之路，称为2，3-DPG代谢支路代谢支路。v该代谢之路的存在使红细胞能够调节每该代谢之路的存在使红细胞能够调节每m
4、ol葡萄糖代谢产生葡萄糖代谢产生ATP的量。的量。v同时也调节细胞内同时也调节细胞内2，3-DPG的浓度，进而的浓度，进而调节血红蛋白对氧的亲和力（反比）。调节血红蛋白对氧的亲和力（反比）。vPH值与值与2，3-DPG成正比（酸中毒）。成正比（酸中毒）。P36图3、磷酸戊糖途径与谷胱甘肽途径（磷酸戊糖途径与谷胱甘肽途径（5%-10%）v在此通路中，在此通路中，6-磷酸葡萄糖在第一步反应磷酸葡萄糖在第一步反应中被氧化生成中被氧化生成6-磷酸葡萄糖酸和磷酸葡萄糖酸和CO2，同时同时NADP+被还原为被还原为NADPH。vNADPH的一个主要功能是在谷胱甘肽还原的一个主要功能是在谷胱甘肽还原酶（酶（
5、GR）的作用下，作为还原红细胞内含的作用下，作为还原红细胞内含谷胱甘肽二硫化合物的供氧体。谷胱甘肽二硫化合物的供氧体。v通过谷胱甘肽途径，还原性谷胱甘肽通过谷胱甘肽途径，还原性谷胱甘肽（GSH）使红细胞蛋白质分子中使红细胞蛋白质分子中-SH基团基团处于还原状态，维持红细胞膜的稳定。处于还原状态，维持红细胞膜的稳定。P37图 磷酸戊糖途径生成的磷酸核糖可参与嘌呤磷酸戊糖途径生成的磷酸核糖可参与嘌呤核苷的生物合成，又可合成核苷的生物合成，又可合成ATP，对血液的对血液的体外保存有重要意义。体外保存有重要意义。最常见的酶的缺乏为：最常见的酶的缺乏为：G-6-PD红细胞葡萄糖红细胞葡萄糖-6-6-磷酸
6、磷酸脱氢酶缺陷症脱氢酶缺陷症glucose-6-phosphate glucose-6-phosphate dehydrogenasedehydrogenaseG-6-PDG-6-PD缺乏症缺乏症是遗传性红细胞酶缺陷病中最是遗传性红细胞酶缺陷病中最为常见的一种。为常见的一种。患者遍及世界各大洲，估计总数在患者遍及世界各大洲，估计总数在2 2亿人以亿人以上，国内近年调查发现以广西、海南、云南上，国内近年调查发现以广西、海南、云南的部分地区最为多见，其次为广东、福建、的部分地区最为多见，其次为广东、福建、浙江及长江流域各地，淮河流域以北较为少浙江及长江流域各地，淮河流域以北较为少见。见。一、疾一、
7、疾病病概概述述 该病患者绝大多数平时没有贫血和临床症状，该病患者绝大多数平时没有贫血和临床症状，但在一定条件下，如应用氧化剂药物，使用但在一定条件下，如应用氧化剂药物，使用蚕豆或感染时，可以发生明显的溶贫。蚕豆或感染时，可以发生明显的溶贫。 本病为本病为X X伴性不完全显性遗传，即突变基伴性不完全显性遗传，即突变基因在因在X X染色体上，具有不同的表现度。染色体上，具有不同的表现度。 男性缺乏者为半合子，女性缺乏者多为杂男性缺乏者为半合子，女性缺乏者多为杂合子，女性纯合子必须父母均有缺陷才表现。合子，女性纯合子必须父母均有缺陷才表现。女性可有中间型，表现为红细胞缺陷但临床女性可有中间型，表现为
8、红细胞缺陷但临床并无溶血反应。并无溶血反应。 控制控制G-6-PDG-6-PD的基因可有多种突变型。的基因可有多种突变型。 目前已知的变异性在目前已知的变异性在190190种以上。种以上。 约半数其酶活力与正常无异且无临床表现约半数其酶活力与正常无异且无临床表现。分分型型 先天性非球形红细胞性溶血性贫血先天性非球形红细胞性溶血性贫血 蚕豆病蚕豆病 药物诱发溶血药物诱发溶血 感染诱发溶血感染诱发溶血 新生儿高胆红素血症新生儿高胆红素血症蚕豆病蚕豆病 favism 蚕豆病有明显的季节性，好发于儿童，蚕豆病有明显的季节性，好发于儿童，溶血发作多为急重。溶血发作多为急重。 是由于食用蚕豆或接触蚕豆花粉
9、后而是由于食用蚕豆或接触蚕豆花粉后而发生的急性溶血性贫血。发生的急性溶血性贫血。 原原 因因 蚕豆中含有蚕豆嘧啶、蚕豆嘧啶核苷、多巴、蚕豆中含有蚕豆嘧啶、蚕豆嘧啶核苷、多巴、多巴核苷等具有氧化作用物质，可使多巴核苷等具有氧化作用物质，可使G-6-PDG-6-PD缺陷患者中的红细胞还原型谷胱苷肽（缺陷患者中的红细胞还原型谷胱苷肽（GSHGSH）降低引发溶血。降低引发溶血。临临床床表表现现进食蚕豆或接触蚕豆花粉后一般进食蚕豆或接触蚕豆花粉后一般1-21-2天天内急骤发生溶血。内急骤发生溶血。 全身不适，疲倦、乏力、发热、头晕、全身不适，疲倦、乏力、发热、头晕、厌食、恶心、呕吐、腹痛等。厌食、恶心、
10、呕吐、腹痛等。 贫血、黄疸、尿色增深或血红蛋白尿。贫血、黄疸、尿色增深或血红蛋白尿。 严重者可有面色苍白、全身衰竭、血压严重者可有面色苍白、全身衰竭、血压下降、神志迟钝、烦躁不安，甚至发生急下降、神志迟钝、烦躁不安，甚至发生急性循环和肾功能衰竭。性循环和肾功能衰竭。实实验验室室检检查查血象血象 血红蛋白中度至重度减低，红细胞血红蛋白中度至重度减低，红细胞呈呈正细胞正色素性正细胞正色素性。 可见可见有核红细胞有核红细胞，白细胞可增高，白细胞可增高，网织红细胞明显增高，变性珠蛋白小体网织红细胞明显增高，变性珠蛋白小体（Heinz小体小体)明显增加。明显增加。骨骨 髓髓 象象有核细胞增生旺盛，幼红细
11、胞百分比显著增高。有核细胞增生旺盛，幼红细胞百分比显著增高。G6PDG6PD筛选试验筛选试验 ： 高铁血红蛋白还原试验高铁血红蛋白还原试验 G-6-PD G-6-PD缺陷变性珠蛋白小体试验缺陷变性珠蛋白小体试验 G-6-PD G-6-PD荧光斑点法荧光斑点法 硝基四氮唑蓝试验纸片法硝基四氮唑蓝试验纸片法 G-6-PDG-6-PD定量测定定量测定1.1.高铁血红蛋白还原试验高铁血红蛋白还原试验（methemoglobin reduction test MHb-RTmethemoglobin reduction test MHb-RT）原理原理在血液中加入亚硝酸盐使红细胞中的在血液中加入亚硝酸盐使
12、红细胞中的亚铁血红蛋白变成高铁血红蛋白，正常红细亚铁血红蛋白变成高铁血红蛋白，正常红细胞的胞的G-6-PDG-6-PD催化戊糖旁路使催化戊糖旁路使NADPNADP（氧化型辅氧化型辅酶酶 ）变成）变成NADPHNADPH（还原型辅酶还原型辅酶 ），其），其脱的氢通过亚甲蓝试剂的递氢作用而使高铁脱的氢通过亚甲蓝试剂的递氢作用而使高铁血红蛋白（血红蛋白（FeFe3+3+）还原成亚铁血红蛋白还原成亚铁血红蛋白（FeFe2+2+）, ,通过比色可观察还原的多少。当通过比色可观察还原的多少。当G-G-6-PD6-PD缺乏时，高铁血红蛋白还原率下降。缺乏时，高铁血红蛋白还原率下降。 参考值参考值 正常人高铁
13、血红蛋白还原率正常人高铁血红蛋白还原率75%75%（脐带血（脐带血77%77%），高铁血红），高铁血红蛋白蛋白0.3 1.30.3 1.3g/Lg/L。 临床意义临床意义 1.1.减低：蚕豆病和伯氨喹啉药物溶血性贫减低：蚕豆病和伯氨喹啉药物溶血性贫血。纯合子血。纯合子G6PDG6PD缺乏时，高铁血红蛋白还缺乏时，高铁血红蛋白还原率原率30%30%，脐血，脐血40%40%，杂合子，杂合子G6PDG6PD缺乏，缺乏，高铁血红蛋白为高铁血红蛋白为31%74%,31%74%,脐血为脐血为41% 41% 77%77%2.2.血红蛋白血红蛋白H H病、不稳定血红蛋白病、高脂病、不稳定血红蛋白病、高脂蛋白血
14、症和巨球蛋白血症等有假阳性。蛋白血症和巨球蛋白血症等有假阳性。 评价评价 v 该试验是国内应用较多的方法，该试验是国内应用较多的方法，其简便易行，敏感性高，但特异性其简便易行，敏感性高，但特异性稍差，是稍差，是G6PDG6PD缺乏症的筛选试验。缺乏症的筛选试验。2.2.变性珠蛋白小体生成试验变性珠蛋白小体生成试验 原理原理 取取G-6-PDG-6-PD缺乏的病人血样加入乙缺乏的病人血样加入乙酰苯肼于酰苯肼于3737孵育孵育2 42 4小时，用煌焦油小时，用煌焦油蓝染色观察红细胞中珠蛋白小体的生成蓝染色观察红细胞中珠蛋白小体的生成情况，计算含情况，计算含5 5个及以上珠蛋白小体的红个及以上珠蛋白
15、小体的红细胞的百分率。细胞的百分率。 参考值参考值 正常人含正常人含5 5个及以上珠蛋白小体个及以上珠蛋白小体的红细胞一般的红细胞一般30%30%。 临床意义临床意义 1.1.G6PDG6PD缺乏症阳性细胞常高于缺乏症阳性细胞常高于45%45%v3.3.接触硝基苯、苯肼、苯胺等化学接触硝基苯、苯肼、苯胺等化学物质时也增高。物质时也增高。 v2.2.不稳定不稳定HbHb，HbHHbH病等也常病等也常45%45%，还原型谷胱甘肽缺乏症也增高。还原型谷胱甘肽缺乏症也增高。3.3.葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸脱氢酶荧光斑点试磷酸脱氢酶荧光斑点试验和活性测定验和活性测定 原理原理 在在G-6-PDG-6-P
16、D和和NADPNADP+ +存在下，存在下，G-6-G-6-PDPD能使能使NADP NADP + +还原成还原成NADPHNADPH，后者在紫外后者在紫外线照射下会线照射下会发出荧光发出荧光。NADPHNADPH的吸收峰的吸收峰在波长在波长340340nmnm处，可通过单位时间生成处，可通过单位时间生成的的NADPHNADPH的量来测定的量来测定G-6-PDG-6-PD活性。活性。 参考值参考值 正常人有很强荧光（正常人有很强荧光（1010minmin内内出现荧光）出现荧光） 正常人酶活性定量：正常人酶活性定量：WHOWHO推荐的推荐的ZinkhamZinkham法法参考值为（参考值为（12
17、.112.1 2.092.09）U/gHb;ICSHU/gHb;ICSH推荐推荐的的Glock & McleanGlock & Mclean法的参考值为法的参考值为8.34 8.34 1.59 1.59 U/gHbU/gHbv 临床意义临床意义 vG-6-PDG-6-PD缺乏者荧光很弱或无荧光，出缺乏者荧光很弱或无荧光，出现荧光点的时间现荧光点的时间 30 30分钟分钟v在在G6PDG6PD缺乏症高发人群中，对阵发性缺乏症高发人群中，对阵发性溶血而抗球蛋白试验和酸溶血试验阴性溶血而抗球蛋白试验和酸溶血试验阴性者，应考虑有本病的可能。网织红细胞者，应考虑有本病的可能。网织红细胞增加可致假性增加可
18、致假性G6PDG6PD活性增加。活性增加。评价评价本方法直接测定本方法直接测定NADPH的量，的量，有较强的特异性和敏感性，但仍需有较强的特异性和敏感性，但仍需20%-30%的的G6PDG6PD缺乏红细胞才能得出异常结果。缺乏红细胞才能得出异常结果。实验方法要求严格，试剂昂贵，需恒温分实验方法要求严格，试剂昂贵，需恒温分光光度计。光光度计。网织红细胞含有高浓度的网织红细胞含有高浓度的G6PDG6PD ，如患，如患者最近发作过溶血，应将标本离心后取者最近发作过溶血，应将标本离心后取底层红细胞检测。底层红细胞检测。血红蛋白对荧光有淬灭作用，血红蛋白对荧光有淬灭作用，HCT50%HCT50%时，应取
19、标本的半量检测，时，应取标本的半量检测，20%20%时，取时，取标本的两倍量做检测。标本的两倍量做检测。丙酮酸激酶缺陷症丙酮酸激酶缺陷症一一、疾病概述、疾病概述v红细胞丙酮酸激酶红细胞丙酮酸激酶(pyruvatekinase,pk)缺缺乏症是一种常染色体隐性遗传性溶血性疾病。乏症是一种常染色体隐性遗传性溶血性疾病。v发病率仅次于发病率仅次于G6PD缺陷症，但在我国少见。缺陷症，但在我国少见。v患者红细胞的丙酮酸激酶患者红细胞的丙酮酸激酶(PK)缺乏使缺乏使ATP生生成不足，导致细胞能量代谢障碍成不足，导致细胞能量代谢障碍。v最明显的是红细胞膜的离子通透性增加，细最明显的是红细胞膜的离子通透性增
20、加，细胞体积变小，成为皱缩、僵化红细胞，胞体积变小，成为皱缩、僵化红细胞，易于易于被脾或肝内巨噬细胞破坏而发生溶血。被脾或肝内巨噬细胞破坏而发生溶血。二、临床表现二、临床表现v丙酮酸激酶缺乏症严重者可在婴儿早期即出丙酮酸激酶缺乏症严重者可在婴儿早期即出现症状，为中度以上的现症状，为中度以上的贫血贫血、黄疸黄疸，需反复，需反复多次输血才能存活。多次输血才能存活。v多数患者表现终身存在的多数患者表现终身存在的慢性溶血性贫血慢性溶血性贫血，伴黄疸伴黄疸，部分患者会发生，部分患者会发生胆石症胆石症。v极少数患者由于溶血被代偿而不表现贫血。极少数患者由于溶血被代偿而不表现贫血。v新生儿的新生儿的PKD常
21、常发生高胆红素血症常常发生高胆红素血症三、诊断方法三、诊断方法v病史病史v自幼发病，终身存在慢性溶血表现。自幼发病，终身存在慢性溶血表现。v体格检查体格检查v贫血、黄疸的轻重常与病情的严重程度贫血、黄疸的轻重常与病情的严重程度有关。可有关。可v有脾肿大。有脾肿大。诊断评析诊断评析v1丙酮酸激酶缺乏症分为遗传性和继发性两丙酮酸激酶缺乏症分为遗传性和继发性两种，本诊断标准主要用于遗传性丙酮酸激酶种，本诊断标准主要用于遗传性丙酮酸激酶缺乏症。缺乏症。v2在临床如只有在临床如只有PK酶活性改变，无溶血表酶活性改变，无溶血表现者，则为红细胞现者，则为红细胞PK缺乏。缺乏。v3.临床高度怀疑临床高度怀疑P
22、K缺乏，而缺乏，而PK活性测定正活性测定正常时，应进行底物系统的常时，应进行底物系统的PK活性定量测定活性定量测定v4继发性的丙酮酸激酶缺乏症见于白血病、继发性的丙酮酸激酶缺乏症见于白血病、红白血病、再生障碍性贫血、难治性贫血及红白血病、再生障碍性贫血、难治性贫血及化疗后，常应有这些疾病的临床表现化疗后，常应有这些疾病的临床表现。实验室检查实验室检查v血常规检查血常规检查血红蛋白接近或低于正常值；网血红蛋白接近或低于正常值；网织红细胞计数增高；外周血涂片镜检可见大织红细胞计数增高；外周血涂片镜检可见大红细胞、皱缩红细胞或棘状红细胞。红细胞、皱缩红细胞或棘状红细胞。v红细胞红细胞PK活性测定显示
23、活性测定显示PK活性的降低荧光活性的降低荧光斑点法斑点法PK活性筛选试验呈中间缺乏或严重缺活性筛选试验呈中间缺乏或严重缺乏值。乏值。vPK活性定量测定：正常值活性定量测定：正常值150土土199ugHb(37)。中间代谢产物。中间代谢产物(ATP、2，3DPG、PEP等等)测定。测定。二、丙酮酸激酶缺乏的检验方法二、丙酮酸激酶缺乏的检验方法丙酮酸激酶荧光斑点试验丙酮酸激酶荧光斑点试验丙酮酸激酶活性检测丙酮酸激酶活性检测 原理原理 在二磷酸腺苷（在二磷酸腺苷（ADPADP）存在的条件下丙存在的条件下丙酮酸激酶（酮酸激酶（pyruvate kinase,PKpyruvate kinase,PK）催
24、化磷酸烯催化磷酸烯醇式丙酮酸（醇式丙酮酸（PEPPEP）转化成丙酮酸，在辅酶转化成丙酮酸，在辅酶还原型（还原型（NADHNADH）存在的情况下，丙酮酸被存在的情况下，丙酮酸被LDHLDH转化为乳酸，若标记荧光于转化为乳酸，若标记荧光于NADHNADH上，此时上，此时有荧有荧光光的的NADHNADH变为变为无荧光无荧光的的NADNAD。在在340nm340nm波长下，波长下，检测检测NADHNADH减少的速率，可定量推算减少的速率，可定量推算PKPK活性。活性。 参考值参考值 正常人丙酮酸激酶活性正常人丙酮酸激酶活性荧光斑点在荧光斑点在2525minmin内消失，酶活性内消失，酶活性（15.0
25、15.0 1.99)1.99)U/gHbU/gHb。 临床意义临床意义 荧光斑点不消失或时间延长说明丙酮荧光斑点不消失或时间延长说明丙酮酸激酶活性缺乏，中间缺乏（酸激酶活性缺乏，中间缺乏（杂合子杂合子）时，荧光在时，荧光在20 6020 60minmin内消失内消失 ，纯合纯合子子6060minmin不消失不消失 杂合子杂合子PKPK缺乏症病人缺乏症病人为正常人的为正常人的25% 50%25% 50%，纯合子，纯合子PKPK缺乏缺乏病的病人，为病的病人，为25%25%以下以下。v口服避孕药，代谢性肝病，急性白血口服避孕药，代谢性肝病，急性白血病，再生障碍性贫血可致获得性病，再生障碍性贫血可致获得性PKPK的缺的缺陷。陷。 评价评价 红细胞红细胞PKPK活性测定是诊断丙酮酸激酶缺活性测定是诊断丙酮酸激酶缺乏症直接和可靠的证据，但检查方法比乏症直接和可靠的证据，但检查方法比较复杂。较复杂。Hb Hb RetRet同同G6PDG6PD。谢 谢
