溶酶体贮积病(LSDs)是单基因病,通常是由于溶酶体酶的合成(少数是活化、靶标或胞内运输的缺陷)有遗传缺陷。[2] 这些酶对细胞外大分子(例如来自于血细胞细胞膜的分解、来自于神经元的神经节苷脂、以及来自于结缔组织和细胞外基质的粘多糖)的酸性水解至关重要。 大量的底物也可以来自于细胞内大分子的周转。 大多数LSDs是常染色体隐性的;但是其中三种(酰基鞘氨醇己三糖苷酶缺乏症,二型粘多糖[MPS]病和Danon病)是伴性遗传疾病。 在所有的LSDs中有相当大的表型异质性,并且基因型-表型的相关关系总体上很差。 但是,一般而言,残余酶活性越低,底物(酶作用物)的积累就越多,发病年龄越小,病情越严重。[1][17] 基因缺失、无义突变以及严重破坏酶三级结构的突变导致无法存活(如在 2 型高歇氏病中观察到),或者会导致严重的临床症状。与残余酶活性相关的基因突变有着高水平的表型异质性,甚至具有相同基因突变的兄弟姐妹之间的临床表现也会有很大的差异。在至少有一个等位基因发生 N370S 突变(在德系犹太人中很普遍)的高歇氏疾病患者中,并没有观察到神经系统受损,因为该突变足以提供残余酶活性,从而“保护”中枢神经系统。[3][18]
神经鞘脂贮积病
高歇氏病(β葡糖脑苷脂酶缺乏症)1型(最常见),2型和3型(涉及中枢神经系统) [Figure caption and citation for the preceding image starts]: 骨髓涂片显示出一个典型的高歇氏细胞。 这是一个摄取了细胞材料的巨噬细胞;未降解的底物(葡糖基神经酰胺)在溶酶体内积累来自Atul B. Mehta教授的个人收藏 [Citation ends].
[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 1型高歇氏病中骨骼MRI显示广泛的底物骨骼沉积,与坏死和骨梗死有关。 有股骨头的缺血性坏死(箭头所指)来自Atul B. Mehta教授的个人收藏 [Citation ends].
法布瑞氏症(α-半乳糖苷酶缺乏症)[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 法布瑞氏症患者的肺上皮细胞组织切片的电子显微镜图像显示出溶酶体底物的沉积特征,形成“斑马体”:放大 8000 倍,(B)放大 62,500 倍Kelly MM、Leigh R、McKenzie R, et al. Induced sputum examination: diagnosis of pulmonary involvement in Fabry's disease. Thorax. 2000 Aug;55(8):720-1;获准使用 [Citation ends].
[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 法布瑞氏症的皮肤损伤:(A)手掌,(B)嘴唇,(C)唇黏膜Orteu CH, Jansen T, Lidove O, et al. Fabry disease and the skin: data from FOS, the Fabry Outcome Survey. Br J Dermatol. 2007 Aug;157(2):331-7;获准使用 [Citation ends].
[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 法布瑞氏症的皮肤损伤:(A)侧面,(B)生殖器,(C)肚脐,(D)后腰,(E)脚趾Orteu CH, Jansen T, Lidove O, et al. Fabry disease and the skin: data from FOS, the Fabry Outcome Survey. Br J Dermatol. 2007 Aug;157(2):331-7;获准使用 [Citation ends].
泰-萨二氏病(β己糖苷酶A缺乏症)
桑德霍夫病(β己糖苷酶B缺乏症)
克拉贝氏病(β半乳糖脑苷酯酶缺乏症)
A,B型尼曼-皮克症(酸性鞘磷脂水解酶缺乏症)
C型尼曼-皮克症(复合运输缺陷)
异染性脑白质营养不良症(芳香基硫酸酯酶A缺乏症)
GM1 神经节苷脂贮积病(β半乳糖苷酶缺乏症)
黏多糖贮积症(MPS)
MPS I(α-L-艾杜糖醛酸酶缺乏症)严重型(贺勒氏症),温和型(贺勒-施艾氏症,施艾氏症)
MPS II/亨特氏综合征(艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶缺乏症)。
MPS III/圣菲力浦综合征(4 种亚型:A、B、C、D)(肝素-N-硫酸酯酶和其他酶的缺乏症)
MPS IV/莫尔基奥氏综合征(2种亚型:A,B)(N-乙酰半乳糖胺6-硫酸酯酶和β半乳糖苷酶的缺乏症)
MPS VI/马-拉氏综合征(N-乙酰半乳糖胺4-硫酸酯酶缺乏症)
MPS VII/斯莱氏综合征(β-葡萄糖醛酸酶缺乏症)
MPS IX/Natowicz综合征(透明质酸酶缺乏症)
其他
Pompe 病/糖原贮积病2型(酸性麦芽糖酶缺乏症)。
糖蛋白酶病(如天冬氨酰葡萄糖胺尿症、岩藻糖苷贮积症、α和β甘露糖苷贮积症、辛德勒氏病)
多重硫酸酯酶缺乏症、粘脂贮积病II型/III型,IV型,达农氏病,沃耳曼氏病,溶酶体运输缺陷(如胱氨酸病,唾液酸贮积病)。
酶缺乏症导致中间代谢紊乱及未分解底物积累。[1][2] 这不仅导致单个细胞和器官的增大,也会引起继发生化异常和结构异常。溶酶体肥大的发生会严重干扰溶酶体功能。神经元的改变在一定程度上属于结构性改变,且由于底物贮存增加所致;但已经证明了在黏多糖贮积症中,神经元凋亡加速,并且在神经性高歇氏病中也已经证明了钙代谢紊乱可导致过度的神经细胞死亡。[19][20] 溶酶体外底物积累会破坏膜功能、线粒体代谢、膜离子通道和转运蛋白,以及穿膜“脂筏”的信号转导。[1][21] 巨噬细胞活化,可能由细胞因子的释放介导,已经证明出现在高歇氏病和其他LSD中。[22][23] 溶酶体鞘脂(即没有N-酰脂肪酸的鞘糖脂)积累在克拉伯病、高歇氏病和法布瑞氏症中可能有病理学意义。[24]
A型和B型尼曼-皮克症(NPD)是由于酸性膦酸酯酶缺乏导致的。 A型尼曼-皮克症是典型的严重神经退行性障碍,通常在婴儿时期发病;然而B型尼曼-皮克症常常不损害神经系统,其特征在于底物在网状内皮系统积累(导致肝脾肿大和肺部疾病),出现的要晚一些。 C型尼曼-皮克症是一个复杂的胞内胆固醇运输和加工障碍,经常出现在幼年时期,伴有共济失调、无序眼球运动以及学习困难;但是也可以在成人中出现,表现为神经系统疾病或肝脾肿大。[25]
高歇氏病(β-葡糖脑苷脂酶缺乏症)1 型(最常见)、2 型和 3 型(累及中枢神经系统) [Figure caption and citation for the preceding image starts]: 骨髓涂片显示出一个典型的高歇氏细胞。 这是一个摄取了细胞材料的巨噬细胞;未降解的底物(葡糖基神经酰胺)在溶酶体内积累来自Atul B. Mehta教授的个人收藏 [Citation ends].
[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 1型高歇氏病中骨骼MRI显示广泛的底物骨骼沉积,与坏死和骨梗死有关。 有股骨头的缺血性坏死(箭头所指)来自Atul B. Mehta教授的个人收藏 [Citation ends].
法布瑞氏症(α半乳糖苷酶缺乏症) [Figure caption and citation for the preceding image starts]: 法布瑞氏症的皮肤损伤:(A)侧面,(B)生殖器,(C)肚脐,(D)后腰,(E)脚趾Orteu CH, Jansen T, Lidove O, et al. Fabry disease and the skin: data from FOS, the Fabry Outcome Survey. Br J Dermatol. 2007 Aug;157(2):331-7;获准使用 [Citation ends].
[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 法布瑞氏症的皮肤损伤:(A)手掌,(B)嘴唇,(C)唇黏膜Orteu CH, Jansen T, Lidove O, et al. Fabry disease and the skin: data from FOS, the Fabry Outcome Survey. Br J Dermatol. 2007 Aug;157(2):331-7;获准使用 [Citation ends].
[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 法布瑞氏症患者的肺上皮细胞组织切片的电子显微镜图像显示出溶酶体底物的沉积特征,形成“斑马体”:放大 8000 倍,(B)放大 62,500 倍Kelly MM、Leigh R、McKenzie R, et al. Induced sputum examination: diagnosis of pulmonary involvement in Fabry's disease. Thorax. 2000 Aug;55(8):720-1;获准使用 [Citation ends].
泰-萨二氏病(β己糖苷酶A缺乏症)
桑德霍夫病(β己糖苷酶B缺乏症)
克拉贝氏病(β半乳糖脑苷酯酶缺乏症)
A,B型尼曼-皮克症(酸性鞘磷脂水解酶缺乏症)
C型尼曼-皮克症(复合运输缺陷)
异染性脑白质营养不良症(芳香基硫酸酯酶A缺乏症)
GM1 神经节苷脂贮积病(β半乳糖苷酶缺乏症)
MPS I(α-L-艾杜糖醛酸酶缺乏症)严重型(贺勒氏症),温和型(贺勒-施艾氏症,施艾氏症)
MPS II/亨特氏综合征(艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶缺乏症)。
MPS III/圣菲力浦综合征(4 种亚型:A、B、C、D)(肝素-N-硫酸酯酶和其他酶的缺乏症)
MPS IV/莫尔基奥氏综合征(2种亚型:A,B)(N-乙酰半乳糖胺6-硫酸酯酶和β半乳糖苷酶的缺乏症)
MPS VI/马-拉氏综合征(N-乙酰半乳糖胺4-硫酸酯酶缺乏症)
MPS VII/斯莱氏综合征(β-葡萄糖醛酸酶缺乏症)
MPS IX/Natowicz综合征(透明质酸酶缺乏症)
Pompe 病/糖原贮积病2型(酸性麦芽糖酶缺乏症)。
糖蛋白酶病(如天冬氨酰葡萄糖胺尿症、岩藻糖苷贮积症、α和β甘露糖苷贮积症、辛德勒氏病)
多重硫酸酯酶缺乏症、粘脂贮积病II型/III型,IV型,达农氏病,沃耳曼氏病,溶酶体运输缺陷(如胱氨酸病,唾液酸贮积病)。
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