丙酮酸激酶缺乏症PPT课件

1、丙酮酸激酶缺乏症英文名称pyruvate kinase deficiency类别血液科/红细胞疾病/红细胞酶异常性溶血性贫血ICD号D55.8概述丙酮酸激酶(pyruvate kinase，PK)缺乏症是发生频率仅次于G-6 -PD缺乏症的一种红细胞酶病。现已证实PK缺乏症是由PK基因 异常所致，主要是PK基因点突变，小部分患者表现为缺失或插 入。ATP缺乏是PK缺乏症导致溶血的因素。PK活性测定是诊断 本病的主要手段。本病尚无特异性治疗方法。1953年Dacie等首次描述了一组称为先天性非球形细胞溶血性 贫血的异质性疾病。1954年Selwgn和Daice根据自身溶血试验将 这组疾病分为两型，第型自身溶血仅轻度增高，加葡萄糖后 可以纠正，第型自身溶血显著增高，加葡萄糖不能纠正。概述1960年De Gruchy等发现第型患者加三磷腺苷(ATP)后可以得到 纠正，说明其ATP生成障碍，而其实质是丙酮酸激酶(pyruvate kinase，PK)缺乏。1961年，Valentine首次在第型先天性非球 形溶血性贫血患者中的红细胞中证实有PK缺乏，其发生频率仅 次于G-6-PD缺陷。流行病学

2、常染色体隐性遗传在北欧血统的人群中高发。在日本，此病 与G-6PD缺乏症的人数大致相等，但越来越多的证据表明此病 亦呈现全球性分布。由于PK缺乏症所致的溶血已见于葡萄牙、 意大利、近东、澳大利亚、新西兰、中国、委内瑞拉、菲律宾 、墨西哥等地区和国家。我国香港地区3%的新生儿为PK变异型 杂合子，在德国和美国PK缺乏症杂合子约为1%。我国1984年胡 亚美首次报道2例，至今国内报道的PK缺乏症所致溶血性贫血 共10例。病因1.生化变异型 PK是一分子量为60kD由完全相同或基本相同的 亚单位组成的四聚体，在哺乳动物组织中有4种异构酶：L、R、M1和M2。R型异构酶(R-PK)只存在于成熟的红细胞。R- PK用聚丙烯酰胺凝胶电泳后分成两种成分，Rl-PK为一同源四聚 体(L2L2)，R1-PK主要存在于原始红细胞和网织红细胞，而R2-PK 则主要存在于成熟红细胞。L-型PK存在肝脏，与R-PK非常相似 但不完全相同，M1型存在于肌肉、心脏和脑，M2-PK存在于白 细胞和血小板，幼稚细胞中也有M2-PK。病因在PK缺乏症的某些患者的红细胞已发现有M2-PK的存在，PK突 变型的异质性可以解释

3、PK缺乏表型的大范围变异性。“古典”的 PK缺乏，除酶活性减低外其余酶的特性均无异常。起先认为仅 只是结构正常的酶产生过少而已，但进一步研究证明存在有仅 影响催化活性的酶分子结构改变。显然，大部分PK突变都伴有 结构异常蛋白，而这些蛋白在电泳速度、残留活性、底物亲和 度、动力学特征、热稳定度、核苷酸特异性、ATP抑制、变构 激活或最适pH方面均不同。病因2.遗传方式 PK缺乏症为常染色体隐性遗传。但偶有呈常染色 体显性遗传家系的报道。一般来说，只有纯合子或复合杂合子 才会出现溶血性疾患。杂合子患者尽管红细胞中有葡萄糖中间 产物改变，但无贫血表现。PK缺乏症杂合子的检出率为0.24% 2.20%。大部分PK缺乏症患者为复合杂合子，真正的纯合子 很少。3.分子生物学 M2型PK基因定位于15q22 -qter，L型和R型PK基 因定位于1q21。L和R型为异构调节，由用两个组织特异性启动 子的同一个基因所转录编码的L型和R型仅只在前2个外显子有差 异；M1和M2也是由同一基因所编码，由于剪接的不同而产生 两种分别翻译成这种PK的mRNA。病因最近，Kanno等克隆了人的R型PK基因的cDN

4、A，由2060bp组成， 编码1个574个氨基酸组成的蛋白。PK缺乏症是由于PK基因点突 变。迄今已发现130余种不同的突变，主要为错义突变，小部 分患者表现为缺失或插入。发病机制PK缺乏患者的确切溶血机制现尚不清楚。PK缺乏时，ATP生 成减少。ATP缺乏是PK缺乏症导致溶血的主要因素，因为ATP缺 乏时，引起红细胞内K 和水的丢失，红细胞皱缩成棘细胞，该 细胞变形性降低而在脾中阻留，被破坏，导致镕血性贫血的发 生。PK缺乏红细胞二磷酸腺苷(ADP)和氧化型辅酶(NAD )合成 受损，ADP和NAD 会加剧由于PK缺乏导致的葡萄糖代谢量的减 低，由此而加重PK，缺乏患者的溶血。此外PK缺乏症红细胞中 2，3-二磷酸甘油酸(2，3-DPG)积聚,而2，3-DPG是己糖激酶的抑 制物。发病机制这样亦加剧PK缺乏引起的葡萄糖代谢量的减低，ATP生成量进 一步减少使PK缺乏症患者的溶血加重。临床表现主要是慢性溶血及其合并症的表现。病情轻重不一，可以是 严重的新生儿黄疸甚至可出现胆红素脑病，需要血液置换或多 次输血，少数患者直到成年或年老才发现贫血，还有的因骨髓 功能完全代偿，平时可能没有明显

5、的贫血和其他表现。但查体 时常有黄疸和脾大。一般贫血或黄疸首次发生于婴儿或儿童时 期，不像G-6-PD缺乏的患者，PK缺乏症婴儿出现黄疸时总是伴 有贫血且常有脾大，贫血程度通常比遗传性球形红细胞增增多 增多增多症患者更严重，常常需要输血。并发症1.胆石症为较常见的并发症。2.较少见的并发症有胆红素脑病、慢性腿部溃疡、继发于胆 道疾病的急性胰腺炎、脾脓肿、髓外造血组织的脊髓压迫和游 走性静脉炎等。3.急性感染或妊娠可以使慢性溶血过程加剧，甚至出现“溶血 危象”，此时可能需要输血。实验室检查1.外周血 血红蛋白一般在5060g/L以上，网织红细胞计数大 多在2.5%15.0%，切脾后可高达40%70%，外周血中可以见 到棘形红细胞和有核红细胞。自身溶血试验为非特异性的，现 在不再用此试验作为对红细胞酶病的实验诊断手段。红细胞中 糖酵解途径的某些中间产物有特征性改变，如2，3-DPG呈现2 倍以上的升高，ATP减少，3-PG增高等。2.PK底物活性测定 方法有荧光斑点法、PK活性筛选试验和国 际血液学标准化委员会推荐的Blume法PK活性定量测定。实验室检查PK荧光点试验的原理是还原产生还原

6、型辅酶(NADH)在紫外光 下可以发出荧光。进行试验时，磷酸烯醇式丙酮酸、NADH和乳 酸脱氢酶(LDH)同加在滤纸上的被检血液混合孵育后检测其荧光 强度。如果血样PK缺乏，NADH就不被利用，丙酮酸就不会产生 ，荧光持续4560min。正常血样，15min后荧光消失。输血后 可导致假阳性。在应用PK荧光斑点试验时，首先应使该试验标 准化，即用定量法校正筛选法的结果，这样的结果才比较可靠 。PK活性定量测定是通过标准温度、pH和底物浓度下用分光光 度计定量测定NADH转化成NAD的量来确定。实验室检查在进行红细胞PK活性测定时，一定要尽可能地清除白细胞，因 为白细胞中含有M1和M2型PK酶，白细胞中PK活性为正常红细 胞的300倍，若检测样品中存在有白细胞则会导致假阳性，因 此一般要求白细胞含量1.5109/L。3.PK底物活性,甲糖-1，6-二磷酸激活及热稳定试验 大部分有 贫血表现的纯合子或复合杂合子其酶的活性水平为正常值的5% 40%，而临床正常的杂合子其酶活性约为正常的50%。对不明 原因的非球形红细胞溶血性贫溶血性贫血病例，如果测出PK活 性正常时，应进一步检查PK底物活性、

7、甲糖-1，6-二磷酸激活 及热稳定试验，则有可能发现异常。其他辅助检查根据临床表现、症状、体征可选择心电图、B超、X线等检查 。诊断诊断依赖于红细胞PK的活性测定在考虑PK缺乏症的诊断时要 注意：筛选PK活性的荧光斑点试验的标准化；除外继发性PK 缺乏的可能，以下为PK缺乏的诊断标准。1.PK活性测定的正常参考值 (1)荧光斑点法PK活性筛选试验 ：PK活性正常：荧光在25min内消失。PK活性中间缺乏值(杂合体值)：荧光在2560min消失。PK活性严重缺乏值(纯合体值)：荧光在25min不消失。(2)PK活性定量测定国际血液学标准化委员会(ICSH)推荐的 Blume法：诊断正常值：(15.01.99)U/gHb(37)。低底物浓度(PEP)正常值：正常活性的14.9%3.71%(37)。低PEPPDP刺激后的正常值：正常活性的43.5%2.46%(37)。纯合子值为正常活性的25%以下，杂合子值为正常活性的 25%50%。(3)中间代谢产物正常值(37)：ATP：(4.230.29)mol/gHb，PK缺乏时较正常降低2个标准差以上。2，3-二磷酸甘油酸(2，3-DPG)：(12

8、.271.87)mol/gHb，PK缺陷时较正常增加2倍以上。诊断磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)：(12.22.2) mol/LRBC，PK缺陷时较正常增加2个标准差以上。2-磷酸甘油酸(2-PG)：(7.32.5) mol/LRBC，PK缺陷时较正常增加2个标准差。2.红细胞PK缺陷的实验诊断标准 (1)PK荧光斑点试验属严重 缺乏值范围。(2)PK荧光斑点试验属中间缺乏值范围，伴有明确家族史和( 或)2，3-DPG含量有2倍以上的升高或有其他中间产物变化。(3)PK活性定量属纯合子范围。(4)PK活性定量属杂合子范围：诊断伴有明确家族史和(或)中间代谢产物变化。符合上述4项中任何1项，均可建立PK缺陷的实验诊断。如临 床上高度怀疑为PK缺乏症，而PK活性正常时，应进行低底物PK 活性定量测定，以确定有无PK活性降低。3.PK缺乏症所致溶血性贫血的诊断标准 (1)红细胞PK缺乏症 所致新生儿高胆红素血症：生后早期(多为1周内)出现黄疸，成熟儿血清总胆红素超过 205.2mol/L(12mg%)，未成熟儿超过256.5mol/L(15mg%)，主 要为间接胆红素升高；溶血的其他证据(如贫血

9、、网织红增 多、尿胆原增加等)；符合PK缺陷的实验诊断标准。诊断具备上述 3项，又排除了其他原因所致的黄疸者，可确诊；不 具备上述2项和(或)有其他原因并存者，应疑诊为红细胞PK缺陷 所致的溶血。(2)PK缺乏症致先天性非球形细胞性溶血性贫血(CNSHA)：呈慢性溶血过程，有脾大、黄疸、贫血；符合PK缺陷 的实验诊断标准；排除其他红细胞酶病及血红蛋白病； 排除继发性PKD。符合以上4项方可诊断为遗传性PKD所致先天 性非球形红细胞溶血性贫溶血性贫血。PK值低于正常的疾病还有急性白血病、MDS、难治性铁粒幼 细胞性贫血和化疗后状态。诊断获得性酶缺陷症的原因可能是多因素的，在某些情况下，可能 是伴有蛋白质合成异常的骨髓干细胞受损，而在另一些情况下 ，可能是酶的翻译后修饰所致。鉴别诊断PK缺乏症应与其他红细胞酶病如G-6-PD缺乏症及血红蛋白病 相鉴别。白血病、再生障碍性贫血、骨髓增生异常综合征，化 疗后都可以引起继发性PK缺乏，因此遗传性PK缺乏症(通常是杂 合子)应与继发性PK缺乏症相鉴别，但有时此二者的鉴别相当困 难，因为二者红细胞PK活性都是轻至中度降低，一般都没有明 显的溶血表现，有时需要进行随诊和仔细分析。治疗1.输血 在出生后前几年，严重贫血的最好处理是红细胞输注 ，血红蛋白浓度维持在80100g/L以上不影响儿童生长和发育 ，并减少危及生命的再障危象。然而决定输血最重要的是根据 病人对贫血的耐受性而非仅是血红蛋白的水平。由于患者红细 胞2，3-DPG水平增高，中重度贫血时可无明显不适。2.脾切除 脾切除治疗可使病人长时间地控制贫血。由于出生 后前几年在无脾状态下有发生严重败血症的危险，故患者行脾 切除术至少要510岁后。治疗脾切除术可使预后改善，但并不能纠正溶血状态。在术前需要 输血者，术后则可能不需要输注。较年轻儿童经过快速的造血 生长“追赶”期，运动耐受性改善。尽管不能完全排除再障危象 的发生的可能，但发生后常较轻。术后经过改善初期后，Hb可 能逐渐降低。病人术后网红细胞数量增加时，说明不完全代偿 性溶血过程持续存在。在选择病人行脾切除术时，红细胞生存 期及脾脏血容量的术前评估意义不大，因为部分病人肝脏是红 细胞破坏的主要场

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