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糖代謝先天性異常包括糖原代謝異常、糖分解代謝異常和G6PD(6-磷酸葡萄糖脫氫酶)缺陷。
一、糖原代謝異常
糖原代謝異常最常見的是糖原貯積病,這是由于糖原生成和分解的酶系統(tǒng)先天性缺陷所致,使糖原在細胞中過多貯積或糖原分子異常。由于缺陷的酶不同,故糖原貯積病分為許多型。
二、糖分解代謝異常
糖分解代謝途徑先天代謝異??捎校?
1.丙酮酸激酶(PK)缺乏病
成熟紅細胞中不含線粒體,完全依賴糖酵解供能。在糖酵解過程中,丙酮酸激酶催化磷酸烯醇式丙酮酸醫(yī)學.育網(wǎng)收集整理生成烯醇式丙酮酸,同時產生ATP,用于維持紅細胞內外的離子梯度,特別是通過Na+-K+ATP酶維持細胞內外Na+-K+濃度梯度,以維持紅細胞膜的完整性。PK缺乏將導致ATP生成障礙,紅細胞發(fā)生腫脹,進而發(fā)生溶血。
2.丙酮酸脫氫酶復合物缺乏癥
丙酮酸脫氫酶復合物由三種酶,五種輔助因子組成。
三種酶:丙酮酸脫氫酶、二氫硫辛酸轉乙酰基酶、二氫硫辛酸脫氫酶;
五種輔助因子:NAD+、FAD、CoASH、焦磷酸硫胺素,硫辛酸。
該酶復合物中各種亞基都可能發(fā)生先天性缺陷,這些缺陷都可使丙酮酸不能繼續(xù)氧化產生ATP,使腦組織不能有效地利用葡萄糖供能,進而影響了兒童大腦的發(fā)育和功能,嚴重者可導致死亡。丙酮酸不能進一步氧化,致使患兒血液中乳酸,丙酮酸和丙氨酸的濃度顯著升高,出現(xiàn)慢性乳酸酸中毒。
3.磷酸果糖代謝異常
磷酸果糖激酶與果糖1,6-二磷酸酶是作用相反的一對酶,它們所催化的化學反應是糖代謝途徑中的一處無效循環(huán)(底物循環(huán)),由于酶的遺傳性缺陷,這個無效循環(huán)得不到控制,造成ATP大量分解產熱。臨床上可因吸入氟烷誘發(fā)惡性發(fā)熱。
三、G6PD(6-磷酸葡萄糖脫氫酶)缺陷
G6PD為X伴性遺傳。G6PD催化磷酸戊糖途徑的關鍵反應:6-磷酸葡萄糖脫氫生成6-磷酸葡萄糖內脂,脫下的氫由NADP+接受,產生NADPH。
NADPH在維持紅細胞的正常形態(tài)與功能方面起重要作用。
一般情況下磷酸戊糖途徑提供的NADPH還能維持還原型谷胱甘肽的水平,保證紅細胞的正常形態(tài)與功能,當紅細胞中NADPH的需要量增加,如服奎寧類抗瘧疾藥時,G6PD缺乏患者紅細胞中磷酸戊糖途徑醫(yī)學.育網(wǎng)收集整理的代謝速度則不能相應增加,提供的NADPH不能保證維持還原型谷胱甘肽所應有的水平,可引起嚴重的溶血性貧血。
NADPH還是體內許多合成代謝的供氫體并參與體內的羥化反應,與生物合成或生物轉化有關。