嘌呤代谢紊乱

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嘌呤代谢紊乱(disturbance of purine metabolism),先天性或获得性酶缺陷,心血管肾脏疾病或中毒所致的某种嘌呤碱生成过多或过少或核酸分解过多。表现血中尿酸过多或过少、痛风神经症状等。嘌呤为嘧啶环与咪唑环并合而成的杂环化合物。自然界以嘌呤碱的形式存在。含于DNARNA中,DNA和RNA中所含的嘌呤碱主要为腺嘌呤鸟嘌呤,它们氧化后即成次黄嘌呤黄嘌呤,再进一步氧化即成尿酸。嘌呤代谢的紊乱常表现在血、尿中尿酸水平的变化。

嘌呤代谢

体内嘌呤碱的合成一开始即沿着合成核苷酸的途径进行,其前体为简单物质──氨基酸二氧化碳、来自四氢叶酸甲酰基等。先由核糖磷酸合成5'-磷酸核糖(5'-PR),5'-PR与三磷酸腺苷作用,生成1'-焦磷酸-5'-磷酸核糖(PRPP),PRPP与谷氨酰胺作用,在磷酸核糖焦磷酸酰胺转移酶(图中E1)的催化下生成1-氨基-5'-磷酸核糖(PRA),然后在一系列酶的催化下生成次黄嘌呤核苷酸(IMP),IMP不是核酸分子的成分,但能进而生成一磷酸腺苷 (AMP)和一磷酸鸟嘌苷(GMP)。IMP分解即产生次黄嘌呤、黄嘌呤及尿酸。PRPP形成 PRA的反应是合成代谢的一个关键,PRPP酰胺转移酶是嘌呤合成速度的限制酶,它受IMP、AMP、GMP的反馈抑制,若IMP、AMP、GMP不足,对嘌呤合成的负反馈作用就会减弱。合成嘌呤核苷酸的底物PRPP和(或)谷氨酰胺增多,均使嘌呤合成加速,分解产物尿酸也增多。嘌呤代谢还有另一重要步骤,即嘌呤的回收合成途径。核苷酸分解产生的嘌呤碱可以重新回收利用。腺嘌呤与PRPP在腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT,图中E6)作用下,可以合成 AMP。次黄嘌呤、鸟嘌呤和PRPP在次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT,图中E7)的作用下,可以分别回收合成IMP、GMP。这样也可以控制尿酸的产生。这些酶缺乏时,就会失去这种控制,产生大量尿酸。

嘌呤代谢紊乱临床表现

可以表现为血尿酸过多血尿酸过低等。

血尿酸过多

嘌呤代谢中某些特定酶的缺陷可引起尿酸增多,如:①PRPP合成酶异常可致PRPP合成增多及尿酸生成增多。②HGPRT酶缺乏,可为完全缺乏(如莱施-尼汉二氏综合征,见痛风)和不完全缺乏,此酶催化鸟嘌呤、次黄嘌呤与PRPP回收转变成相应的核苷酸,借此控制鸟嘌呤与次黄嘌呤转变为黄嘌呤进而产生尿酸的量,此酶活性降低时,这种控制失去,尿酸大量产生。临床表现为高尿酸血症及痛风。③6-磷酸葡萄糖酶缺乏,见于糖原贮积病I型,有严重的低血糖症酸中毒,引起高尿酸血症,尿酸增加。

嘌呤代谢途径的全部或部分酶反应先天性亢进(如PRPP合成酶结构变异,活性增加3倍),也导致最终产物尿酸的大量产生,患者不仅有高尿酸血症,而且伴有高尿酸尿症,临床表现为尿酸过剩型痛风、发作性关节痛关节炎关节变形、肾脏损害痛风结节形成。

血尿酸过少

尿酸盐和尿酸排泄多或产生减少而引起。遗传性缺陷或严重肝病使黄嘌呤氧化酶缺乏,次黄嘌呤转化为黄嘌呤或黄嘌呤转化为尿酸的代谢均受损害,导致血尿酸形成过少,次黄嘌呤和黄嘌呤排泄增加。严重病人出现黄嘌呤尿和黄嘌呤结石。嘌呤核苷酸磷酸化酶缺乏,不能使次黄嘌呤核苷和鸟嘌呤核苷生成次黄嘌呤和鸟嘌呤。结果过多的嘌呤核苷由尿排出,可能引起肾结石

嘌呤代谢遗传疾病和有关酶的异常情况见表。