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红细胞丙酮酸激酶缺乏症
基本信息

英文名称 :pyruvate kinase

作者
王小钦
英文缩写
PK
概述

红细胞丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)缺乏症是无氧糖酵解途径中最常见的遗传性酶异常疾病。过去称为先天性非球形性细胞溶血性贫血Ⅱ型。此病多见于北欧国家,亦见于日本、意大利和墨西哥等地,PK缺乏症发病率仅次于G6PD缺乏症,国外已报告300例以上。在日本PK缺乏症与G6PD缺乏症发病率大致相等。但在G6PD缺乏症高发区两者相距甚远。PK缺乏症为常染色体隐性遗传,患者为纯合子或双重杂合子。近年来在国内的新生儿和儿童中亦有病例报告。目前已发现PK变异型10余种,不同的PK变异型与溶血轻重有一定关系。

病因学

本病为常染色体隐性遗传。纯合子表现明显的溶血性贫血,而杂合子的表现型通常正常。遗传性红细胞PK缺乏症是结构基因突变产生性质异常的酶分子病,现已发现PK基因突变的数目已达100多种,且多数为错义突变,也会发生缺失突变和插入突变。

流行病学

丙酮酸激酶缺乏症(pyruvate kinase deficiency,简称PK缺乏症)是无氧糖酵解通路中红细胞酶缺陷所致的最常见的溶血性贫血。其发生频率仅次于G6PD缺陷,我国广东地区PK缺乏症基因频率为2.2%。

病理生理

磷酸烯醇式丙酮酸在PK作用下转化为丙酮酸,同时使ADP转为ATP以供应能量。所以PK缺乏可使ATP产生减少和2,3-二磷酸甘油酸含量增加,导致红细胞氧亲和力减低,增加患者对贫血缺氧的耐受性。

PK有两种不同的基因(PKM和PKLR)编码四种不同的PK同工酶。PKM基因位于染色体15q22,编码PKM1和PK-M2两种同工酶。PK-M1同工酶存在于肌肉和脑组织。PK-M2同工酶存在于胎儿期的所有组织,随着胎儿发育成熟,其他组织特异性PK同工酶开始出现。PKM2同工酶作为主要的同工酶存在于成熟白细胞、红系祖细胞、血小板及肺、肾、脾等组织内。PKLR基因位于染色体1q21,编码PK-L和PK-R两种同工酶。PK-L是肝细胞主要的PK同工酶,PK-R存在于成熟红细胞,在红系细胞分化成熟过程中PK同工酶从M2型逐渐转化为R型。

PK缺乏相关的溶血性贫血由PKLR基因突变引起。已知PKLR基因突变型超过150种。另一方面结构正常的酶生成减少也可导致PK缺乏。溶血严重度与酶缺乏程度不相平行。这是因为一方面体外测定酶活力的情况与体内环境不同,另一方面年轻红细胞PK活性较高,掩盖了严重不稳定PK变异型的存在,也有可能是成熟红细胞存在PK-M2的缘故。

临床表现
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实验室检查

1.红细胞PK酶活力测定

[正常参考值15IU/gHb± 1.99IU/gHb(37℃)]为诊断依据测定时必须除去白细胞,因为PK缺乏症溶血者的白细胞PK-M2基因未受影响,白细胞PK活性是正常红细胞PK活性的300倍。部分红细胞PK缺乏变异型在高底物浓度时,红细胞PK活性接近正常,但在低底物浓度时活性明显降低;也有部分红细胞PK缺乏变异型在实验室检查上主要表现为对其变构因子二磷酸果糖(FDP)的反应异常。因此临床上怀疑红细胞PK缺乏,而红细胞PK荧光斑点筛选试验和常规的PK活性定量检查没有明显异常时,应考虑做低底物(PEP)浓度以及加FDP的PK活性定量测定,同时也要考虑测定红细胞的糖代谢中间产物如2,3-DPG等的含量。年轻红细胞PK活性较高,而衰老的红细胞PK活性降低,因此在诊断红细胞PK缺乏时,应考虑到网织红细胞数量的影响。

2.自体溶血试验

红细胞在患者自己的血清中37℃温育24~48小时发生自发溶血为自体溶血试验阳性,如果先加入葡萄糖或ATP,溶血可得到部分纠正者,为Ⅰ型;溶血不能被葡萄糖纠正而能被ATP部分纠正,则为Ⅱ型。Ⅰ型常由磷酸戊糖旁路中酶的缺陷所致,以G6PD缺乏为最常见;Ⅱ型常由糖酵解途径中酶的缺陷所致,以PK缺乏为代表。自从可以直接测定PK酶活力后,该试验已不再用于PK缺乏症的诊断。

3.红细胞渗透脆性试验正常。

4.红细胞形态

多数病例在脾切除前红细胞形态变化不明显,但脾切除后血涂片中常有典型的少量浓密﹑刺状的红细胞,但这并不是该病所独有。

诊断
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治疗

除严重贫血外一般不需输血。输血依赖者可以脾切除,有一定疗效,为了减少脾切除后的并发症和死亡率,一般>5岁后才实施。慢性溶血者需补充叶酸、维生素B12。反复输血者要同时去铁治疗。多数病例可活到成年,仅少数死于严重贫血。

来源
小儿内科学,第1版,978-7-117-06308-4
实用内科学,第14版,978-7-117-17272-1
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