一、發(fā)病原因
人每天進(jìn)食,攝入蛋白質(zhì),在腸道中經(jīng)消化分解可產(chǎn)生一定量的氨類。氨過量具毒性,對(duì)人體有害,但經(jīng)肝臟尿素合成酶作用后合成尿素后排出體外。本病由于尿素循環(huán)中某種酶缺陷所致的先天性代謝異常,致血氨增高,造成神經(jīng)系統(tǒng)功能損害,臨床癥狀多為嘔吐、嗜睡、激惹、昏迷等。
二、發(fā)病機(jī)制
1.尿素循環(huán)中的六種酶
氨是體液的正常成分,來源有體內(nèi)氨基酸分解而產(chǎn)生的氨,以及由腸管吸收的氨。過量的氨具有神經(jīng)毒性。人體對(duì)氨的主要解毒方式是在肝內(nèi)將氨合成尿素,再隨尿排出。合成尿素的代謝途徑稱為尿素循環(huán)(urea cycle)。通過尿素循環(huán)和其他解毒方式,血氨得以維持于正常水平,一般為27~82μmol/L(50~130μg/dl)。尿素循環(huán)必須有6種酶的參與:
(1)氨甲酰磷酸合成酶(carbamyl phosphate synthetase,CPS):
形成氨甲酰磷酸。首先,在線粒體內(nèi),由ATP供給必要能量,氨與CO2在氨甲酰磷酸合成酶和變構(gòu)激活因子N-乙酰谷氨酸的作用下形成氨甲酰磷酸。利于鳥氨酸循環(huán)的啟動(dòng)。細(xì)胞液中則由谷氨酰氨與二氧化碳在ATP供能時(shí)合成氨甲酰磷酸以啟動(dòng)嘧啶核苷酸的合成。
(2)鳥氨酸氨甲?;D(zhuǎn)移酶(ornithine transcarbamoylase,OTC):
合成瓜氨酸。氨甲酰磷酸在鳥氨酸氨甲?;D(zhuǎn)移酶的作用下與鳥氨酸縮合成瓜氨酸,瓜氨酸是不存在于蛋白質(zhì)中的L-α-氨基酸,是動(dòng)物體內(nèi)氨基酸代謝尿素循環(huán)的中間產(chǎn)物。然后通過線粒體膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。
(3)精氨酰琥珀酸合成酶(argininosuccinate synthetase,AS):
形成精氨酰琥珀酸。在細(xì)胞質(zhì)中,瓜氨酸和天冬氨酸經(jīng)由精氨酰琥珀酸合成酶的作用形成精氨酰琥珀酸。
(4)精氨酰琥珀酸裂解酶(argininosuccinase,AL):
分解成為精氨酸和延胡索酸。精氨酰琥珀酸由精氨酰琥珀酸裂解酶分解成為精氨酸和延胡索酸。
(5)精氨酸酶(arginase,ARG):
分解成鳥氨酸和無毒尿素。然后,精氨酸酶(arginase,ARG)將精氨酸分解成鳥氨酸和無毒尿素,前者又被轉(zhuǎn)化為瓜氨酸,后者由腎排出。
(6)N-乙酰谷氨酸合成酶(N-acetylglutamate synthetase,NAGS):
尿素循環(huán)所需的N-乙酰谷氨酸(NAG)系由谷氨酸和乙酰輔酶A經(jīng)過N-乙酰谷氨酸合成酶(N-acetylglutamate synthetase,NAGS)催化而成。
2.酶缺陷
當(dāng)該循環(huán)中某一種酶有先天性缺陷時(shí),由氨合成尿素的過程發(fā)生障礙,游離的氨蓄積體內(nèi),形成高氨血癥,臨床上表現(xiàn)為嚴(yán)重的中樞神經(jīng)毒性,腦功能障礙。