G6PD 缺乏症的临床及分子诊断

1、基因检测在 G6PD 缺乏症 诊断中的应用,一、G6PD 缺乏症概述 二、G6PD 缺乏症发病机制 三、G6PD 缺乏症相关基因 四、G6PD 缺乏症的诊断 五、G6PD 缺乏症的治疗及预后,G6PD缺乏症概述,G6PD缺乏症简介,G6PD：6-磷酸葡萄糖脱氢酶，具有氧化还原功能，存在于人体红血球内，协助葡萄糖进行新陈代谢。 研究历程：1932年，G6PD首先在酵母中被发现。19世纪到20世纪G6PD缺乏症状与其诱因逐渐被研究。1967年，WHO提出了G6PD缺乏症表征的初步建议。 临床表现： 多数G6PD缺乏症人群在其生命历程中不发病； 常因食用蚕豆、服用或接触某些药物、感染等诱发血红蛋白尿

2、、黄疸、贫血等急性溶血反应及疲劳、背痛； 可引起肝、肾、或心功能衰竭，甚至死亡 患G6PD缺乏症的新生儿中，约50%的患儿会出现新生儿黄疸，其中约12%可发展为核黄疸，导致脑部损害，引起智力低下。,G6PD缺乏症分类,G6PD 缺乏症可能由于酶数量的减少，也可能由于酶分子结构变化而导致其活性降低，或者两者同时存在。 对G6PF的检验表明，多数情况下， G6PD缺乏症是由于酶的稳定性受到影响引起的。,G6PD缺乏症地域分布,G6PD缺乏症分布于世界各地。在非洲、南欧、中东、东南亚、地中海发病率最高； 由于移民的原因，在南美、北美以及欧洲北部的部分地区也有相当的发病率； 我国此病的发生率以广东、广

3、西、云南、贵州、四川等地较为常见，发病率约为4-15%,G6PD缺乏症发病机制,成熟红细胞不仅无细胞核，而且也无线粒体、核蛋白体等细胞器，不能进行核酸和蛋白质的生物合成，也不能进行有氧氧化，不能利用脂肪酸。血糖是其唯一的能源。 成熟红细胞保留的代谢通路主要是葡萄糖的酵解和磷酸戊糖通路以及2.3一二磷酸甘油酸支路. 糖酵解：产生ATP，维持红细胞膜上的离子泵(钠泵、钙泵)，以保持红细胞的离子平衡，维持细胞膜可塑性等 2.3一二磷酸甘油酸支路：调节氧的结合与释放 磷酸戊糖途径：为红细胞提供还原力(NADPH)，NADPH在红细胞氧化还原系统中发挥重要作用。,红细胞特殊性,磷酸戊糖途径,磷酸戊糖途径

4、受阻,红细胞是氧的运输载体，在此过程中可产生自由基，即使没有外源刺激，抵御内源性氧化应激也是至关重要的。 氧化损伤主要包括： 使膜上的酶与受体受到损伤 氧化变性的血红蛋白（海因茨小体）沉积在膜上，破坏脂双层结构，增加膜的硬度和通透性，不能透过膜的物质（如Ca2+）通过量增加，加速氧自由基的生成。 红细胞氧化损伤会导致其形态上出现棘型、球形等变化，最终发生细胞破裂、溶血。,红细胞氧化损伤,血红素代谢障碍,红细胞大量破坏（溶血）后，非结合胆红素形成增多； 大量的非结合胆红素运输至肝脏，使肝脏（肝细胞）的负担增加，当超过肝脏对非结合胆红素的摄取与结合能力时，则引起血液中非结合胆红素浓度增高。 此外，

5、大量溶血导致的贫血，使肝细胞处在缺氧、缺血的状态下，其摄取、结合非结合胆红素的能力必然会进一步降低，结果导致非结合胆红素在血液中浓度更为增高而出现黄疸。,G6PD缺乏症相关基因,G6PD缺乏症相关基因,蚕豆病AD遗传： 对3个地区的20个家系分析，蚕豆病的发病比例高于预期，且先证者父母双方的家系中受影响个体既包括男性，也包括女性，符合常染色体的孟德尔分离定律。 杂合状态即可增强蚕豆病的易感性 G6PD缺乏XR遗传： 男性发病率高于女性； 一些女性杂合子G6PD酶活性也有不同程度降低、甚至患病,G6PD基因,两个基因共享一个保守的启动子区域（启动子B），此区域具有双向启动活性。 删除此重叠区域的

6、影响： 对IKBKG基因：另一个启动子（启动子A）将指导其转录，但携带者会有 IP（ incontinentia pigmenti ，色素失调症）相关症状； 对G6PD基因：1. 小鼠胚胎致死性危害，雌性小鼠携带者可能存活； 2. IP患者没有呈现出G6PD缺乏症的典型症状,引起非球形溶血性贫血的突变聚集在酶的羧基末端附近； 大多数临床上温和的突变位于氨基酸362和446之间的区域中，蛋白分子的氨基末端。,G6PD基因变异位点及临床相关性,G6PD缺乏症与疟疾的关系,全球范围内，疟疾的分布与G6PD变异携带者和患者分布非常相似，因此研究者提出了G6PD缺乏症与疟疾的假说- G6PD缺乏症患者对

7、疟疾有一定的抵抗能力。 证据支持： 利用不同基因型G6PD缺乏症患者红细胞与健康的红细胞，对疟原虫进行体外培养，疟原虫在健康红细胞中生长最慢 疟原虫在G6PD缺乏症患者红细胞内寄生于分裂过程中受到了氧化损伤； 2. 利用G6PD变异的女性杂合子红细胞与G6PD缺乏症患者红细胞，对疟原虫进行体外培养，疟原虫在前者中生长速度为后者的2-80倍 在疟原虫成熟之前， G6PD缺乏症患者红细胞就会被巨噬细胞吞噬，早于已经被疟原虫感染的正常红细胞,G6PD缺乏症的诊断,（1）血象： 血红蛋白急剧下降。重者降至10克/升以下。 红细胞最低降至0.51012/升以下。 网织红细胞明显增高0.20。 外周血涂片

8、可见有核红细胞增多。 白细胞升高，可达（1020）109/升，甚至呈类白血病反应；血小板计数正常或增高。,诊断项目,（2）骨髓象： 红细胞系、粒细胞系均明显增生，年龄越小粒细胞系增生愈明显。 红细胞系以中晚幼红细胞增生为主。（3）尿检查： 尿呈酱油色、浓茶色、红葡萄酒色、洗肉水色、黄色等。 尿隐血试验阳性率可达60%70%。 尿检验可见蛋白、红细胞及管型，尿胆原及尿胆素均阳性。 血清游离血红蛋白增高。结合珠蛋白减低。 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性测定减低。,（一）高铁血红蛋白还原试验 在有足够的NADPH存在下，高铁血红蛋白能被高铁血红蛋白还原酶还原成亚铁血红蛋白，当红细胞内G6PD含量正常时，

9、由磷酸戊糖代谢途径生成的NADPH的数量足以完成上述还原反应。高铁血红蛋白呈褐色，用分光光度计在635nm波长处检测。通过测定高铁血红蛋白的还原速度，可以间接反映葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的活性。 （二）荧光点试验 在葡萄糖6-磷酸脱氢酶和NADP + 存在，葡萄糖6-磷酸脱氢酶能使NADP + 还原成NADPH，后者在紫外线照射下会发出荧光。NADPH 的 吸收峰在波长340nm 处，可通过单位时间生成NADPH 的量来测定葡萄糖6-磷酸脱氢酶活性。 （三）硝基四氮唑蓝纸片法 生成的NADP通过PMS递氢，使NBT（浅黄色还原成）甲腊（紫色）。纸片呈红色为显著缺乏（纯合子），浅紫色为中间值（杂合

10、子），紫色为正常。 （四）酶学 采用全自动生化分析仪仪对G 6P D 和6 - 磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6P G D ) 的活性进行检测，同时对二者的比值进行分析。 （五）基因学,检测方法,G6PD缺乏症的治疗及预后,G6PD缺乏症的治疗及预后,治疗 总体来说，防治的关键在于预防，严格遵照以下健康处方，预防发作（如避免接触氧化性药物、蚕豆等）； 无诱因不发病时，与正常人一样，无需特殊处理； 一般的溶血在G6PD缺乏个体中非常短暂，无需特殊处理； 在少数个体中发展为严重贫血时，或非结合胆红素浓度超过 300 mol/L时需通过输血治疗； 非球形红细胞溶血性贫血患者一般可进行补偿贫血治疗，无需输血，如果是输血依赖的患者，需进行铁螯合治疗； 对妊娠晚期孕