【佳學(xué)基因檢測】遺傳性果糖不耐受癥基因解碼、基因檢測

遺傳性果糖不耐受癥基因檢測是對英文疾病名稱為hereditary fructose intolerance的疾病進(jìn)行的各種不同形式的基因檢測的總稱。該病簡寫為HFI,OMIM代碼是229600。佳學(xué)基因基因解碼表明，該病是是由于果糖二磷酸醛縮酶B(aldolase B,fructose-bisphosphate,ALDOB）基因突變導(dǎo)致的一種果糖代謝障礙的常染色體隱性遺傳疾病。患者表現(xiàn)為在攝入果糖后出現(xiàn)惡心、腹痛、頭暈等癥狀?；蚪獯a已明確可以導(dǎo)致該病發(fā)生的基因和位點(diǎn)。找到致病原因后的治療措施，包括限制果糖攝入量和避免長時(shí)間空腹。

根據(jù)佳學(xué)基因長期進(jìn)行果糖不耐受基因檢測所得到的大數(shù)據(jù)，果糖不耐受癥在歐洲人口中發(fā)病率約為1/26 100，英國大約1.3%的新生兒攜帶A 149P突變基因。我國尚無果糖不耐受癥的發(fā)病率在三萬分之一左右。
 

遺傳性果糖不耐受癥是由于果糖二磷酸醛縮酶B缺乏使1-磷酸果糖在肝、腎、腸中堆積，導(dǎo)致肝糖原分解和糖異生受抑制，從而引發(fā)低血糖癥。

醛縮酶根據(jù)其催化活性、免疫特征和在所表達(dá)組織中的分布不同，可分為A、B、c三種同工酶。醛縮酶B僅在肝臟、腎臟和小腸中表達(dá)，該酶具有三種催化活性，分別是1-磷酸果糖裂解、1,6-二磷酸果糖裂解、磷酸二羥丙酮與3-磷酸甘油醛縮合成1,6-二磷酸果糖。正常情況下，外源性果糖由空腸豁膜吸收進(jìn)入血液系統(tǒng)，通過門靜脈進(jìn)入肝臟；在果糖激酶作用下，果糖磷酸化為1-磷酸果糖；1-磷酸果糖經(jīng)醛縮酶B裂解為D-甘油醛和磷酸二羥丙酮；在丙糖激酶等作用下D-甘油醛磷酸化為3-磷酸甘油醛；大多數(shù)磷酸二羥丙酮與3-磷酸甘油醛可重新縮合成1,6-二磷酸果糖，進(jìn)行糖異生或糖酵解，剩余的磷酸二羥丙酮及甘油醛進(jìn)入糖酵解途徑，轉(zhuǎn)化成丙酮酸和乳酸。醛縮酶B(ALDOB)基因發(fā)生突變，可使醛縮酶B結(jié)構(gòu)和活性發(fā)生改變，患者攝入含果糖成分的物質(zhì)后，1-磷酸果糖不能轉(zhuǎn)化為D-甘油醛和磷酸二羥丙酮，使1-磷酸果糖在肝內(nèi)堆積，導(dǎo)致：①1-磷酸果糖可使肝內(nèi)部分酶活性受到抑制，包括磷酸化酶、果糖1,6-二磷酸酶、果糖激酶等，致使肝糖原分解和糖異生途徑均發(fā)生障礙，從而引起低血糖癥；②1-磷酸果糖在肝內(nèi)堆積，消耗細(xì)胞內(nèi)庫存的無機(jī)磷，使血磷降低，由于磷大量消耗，肝線粒體氧化磷酸化減少，導(dǎo)致三磷酸腺苷（ATP）缺乏；③ATP生成不足可阻礙肝糖原釋放1-磷酸葡萄糖，從而使肝糖原分解受到抑制，加重低血糖；④ATP缺乏使肝細(xì)胞ATP依賴性離子泵功能障礙，膜內(nèi)外離子梯度不能維持，細(xì)胞腫脹，細(xì)胞內(nèi)容物外溢，引起肝細(xì)胞損傷；⑤1-磷酸果糖是磷酸甘露糖異構(gòu)酶強(qiáng)有力抑制劑，1-磷酸果糖累積可導(dǎo)致蛋白N-糖基化障礙；⑥其他生化改變：血漿鉀離子稍降低，乳酸、丙酮酸、甘油三酯和游離脂肪酸增高等。
 

HFI屬常染色體隱性遺傳，疾病基因ALDOB基因位于染色體9q21.3-9q22.2，長約14.4kb，包含9個(gè)外顯子和8個(gè)內(nèi)含子，其中第1個(gè)外顯子不轉(zhuǎn)譯，成熟mRNA長約1669bp，編碼364個(gè)氨基酸。目前已報(bào)道了57種PAH基因突變類型， Ala149Pro, Ala174Asp和Asn334Lys三種錯(cuò)義突變是導(dǎo)致果糖不耐受癥賊常見突變。醛縮酶B活性受突變類型影響，在一些突變類型中醛縮酶B仍保留部分活性，在另一些突變類型中醛縮酶B活性有效喪失；部分突變中醛縮酶B四聚體結(jié)構(gòu)受到破壞，而四聚體結(jié)構(gòu)的完整性對保持充分催化活性是非常重要的；突變也可使醛縮酶B對1-磷酸果糖的親和性降低。
 

遺傳性果糖不耐受癥的臨床表現(xiàn)嚴(yán)重程度與發(fā)病年齡、教育和飲食習(xí)慣有關(guān)，發(fā)病年齡越小，癥狀越重。嬰幼兒時(shí)期進(jìn)食的食物大多含有果糖（如蔗糖），故HFI多在新生兒和嬰幼兒期發(fā)病，嬰兒攝入含果糖食物后出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹痛、出汗、震顫、抽搐甚至昏迷等，血糖降低，注射胰高糖素不能改善低血糖，每次進(jìn)食含果糖食物后均可誘發(fā)低血糖發(fā)作。部分患者在嬰兒時(shí)期因?qū)掖芜M(jìn)食“甜食”后發(fā)生不適而自動拒食甜食，低血糖發(fā)作可減少或停止，這種保護(hù)性行為可使患兒成長至成年期，但在成年后仍可發(fā)病。如果患者患有HFI而一直未被發(fā)現(xiàn)和診斷，當(dāng)患者因病需靜脈輸注含果糖藥物時(shí)，可在注射過程中引發(fā)致命的低血糖癥而猝死。

患者長期慢性攝入果瞎食品可引起肝臟腫大、黃疸、出血、腹水、水腫、肝腎衰竭和腎小管性酸中毒，兒童體重不增和生長發(fā)育遲緩等。即使患者剔除了飲食中的果糖，減少1-磷酸果糖在肝臟中的堆積，但1，6-二磷酸果糖是糖原分解和糖異生的專一性中間代謝產(chǎn)物，不會因剔除飲食中的果糖而被去除，仍可有進(jìn)行性肝臟損害，進(jìn)行性肝功能衰竭。嬰幼兒期出現(xiàn)不明原因低血糖和肝臟腫大都應(yīng)考慮HFI可能。
 

1.血液生化檢查  在急性癥狀出現(xiàn)時(shí)，患者血糖、血磷、血鉀濃度均降低，同時(shí)血清果糖、尿酸、乳酸、丙酮酸、游離脂肪酸和甘油三酯升高。慢性患者表現(xiàn)為肝功能損害，血清膽紅素、轉(zhuǎn)氨酶升高，凝血時(shí)間延長、脂肪浸潤、纖維化等，無特異性?；颊叩脱菚r(shí)，血胰島素水平降低，而胰高血糖素、腎上腺素和生長激素等升糖激素水平升高，血漿游離脂肪酸明顯升高。

2.尿液生化檢測  當(dāng)血中果糖濃度超過2mmol/L時(shí)，尿液分析中可出現(xiàn)果糖。多數(shù)患者有蛋白尿、非特異性氨基酸尿、腎小管酸中毒和Fanconi綜合征樣腎小管重吸收障礙。

3.果糖耐受試驗(yàn)  是一項(xiàng)有效的診斷方法，但有風(fēng)險(xiǎn)，僅在臨床高度疑似，但基因分析未發(fā)現(xiàn)致病突變時(shí)實(shí)施，且需要在有救治經(jīng)驗(yàn)的代謝病診治中心，待患者病情穩(wěn)定數(shù)周后進(jìn)行。20%果糖溶液，按200mg/kg，靜脈注射，2分鐘完成，注射前(0分鐘)及注射后5、10、15,30,45,60和90分鐘分別采集血標(biāo)本，檢測血糖和血磷水平，正常人注射果糖后血糖上升0-40%，血磷無或僅輕微變化，本病患者注射果糖后10-20分鐘血糖和血磷下降，血磷較血糖下降更快。本試驗(yàn)過程中應(yīng)密切監(jiān)測患者反應(yīng)，在嬰幼兒中可引起致命性低血糖，故需慎重。

4.酶學(xué)檢查  是一項(xiàng)確診方法。采集肝、腎或腸黏膜組織，測定醛縮酶B活性。檢測原理是先分離純化組織中的醛縮酶B，再測定其對1-磷酸果糖的代謝，并與正常人的醛縮酶作對照，臨床不易作為常規(guī)項(xiàng)目開展。

5.基因診斷ALDOB基因突變檢測是一項(xiàng)高效的確診方法。ALDOB基因存在致病純合突變或復(fù)合雜合突變可以明確診斷。
 

（一）診斷

診斷HFI需要依靠臨床表現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)室檢查。

1.異常病史  嬰兒進(jìn)食含果糖食物后出現(xiàn)惡心、嘔吐和低血糖癥狀，去除飲食中果糖后癥狀體征幾天內(nèi)消失。

2.尿中檢測出果糖。

3果糖耐受試驗(yàn)中血糖和血磷降低。

4.組織活檢醛縮酶活性降低。

5.ALDOB基因存在純合突變或復(fù)合雜合致病突變。
 

（二）鑒別診斷

HFI出現(xiàn)嘔吐、肝功能損傷、低血糖時(shí)，應(yīng)與相關(guān)疾病鑒別。

1.攝入含果糖物質(zhì)后出現(xiàn)低血糖時(shí)，需與果糖激酶缺乏癥等其他果糖代謝障礙性疾病鑒別，果糖激酶缺乏癥無肝功能損傷，確診需要酶活性檢測。

2.其他疾病所致低血糖 ①其他糖代謝障礙性疾?。喝缣窃鄯e病、半乳糖血癥等，后兩者均有低血糖、肝大等癥狀，但低血糖與攝入果糖無關(guān)，需進(jìn)行特異性酶檢測或致病基因分析明確診斷；②氨基酸代謝障礙性疾病：楓糖尿病、支鏈氨基酸代謝病等，可有低血糖及肝功能損傷，但氨基酸及有機(jī)酸分析可見特征性代謝產(chǎn)物，酶學(xué)檢測與基因突變分析是確診的重要手段；③脂肪酸β氧化障礙，表現(xiàn)為長時(shí)間禁食或應(yīng)急狀態(tài)下低酮性低血糖，血漿?；鈮A譜分析可以幫助鑒別診斷；④內(nèi)分泌激素分泌異常：高胰島素血癥、垂體功能低下、腎上腺皮質(zhì)功能低下、Beckwith-Wiedemann綜合征等，可檢測相關(guān)激素水平進(jìn)行鑒別。

3.有黃疸、肝功能損害和凝血異常的患者還應(yīng)與其他病因所致肝病鑒別，如急性病毒性肝炎、傳染性單核細(xì)胞增多癥、食物中毒等。

治療原則

HFI患者應(yīng)早期診斷，早期治療，以減少對肝臟的損傷。一旦疑似診斷，應(yīng)終止一切含果糖、蔗糖或山梨醇成分的食物和藥物，并應(yīng)糾正低血糖及電解質(zhì)紊亂，輔以飲食、營養(yǎng)、保護(hù)肝腎功能等對癥支持治療。

治療方法

1.一般治療 由于飲食限制，HFI患者維生素C攝入量會明顯減少，宜予補(bǔ)充。對于肝腎功能受損的慢性患者，應(yīng)根據(jù)需要輸入血漿或全血，以改善營養(yǎng)狀態(tài)，糾正出血傾向并增加機(jī)體免疫力。

2.對癥治療

（1）在急性低血糖發(fā)作時(shí)，應(yīng)靜脈推注葡萄糖糾正低血糖。

（2）出現(xiàn)酸堿、電解質(zhì)平衡紊亂時(shí)應(yīng)給與糾正。

（3）糾正低血糖后，仍發(fā)生抽搐者可用安定、苯巴比妥或苯妥英鈉止驚處理。

（4）急性肝功能衰竭患者應(yīng)予以積極對癥支持治療：如糾正低蛋白血癥，治療腹水、肝性腦病等。

（5）有肝、腎功能損害的慢性患者飲食治療外還應(yīng)采取措施保護(hù)肝臟和腎臟，避免使用影響肝腎功能的藥物。

（6）終末期肝臟損傷者，可進(jìn)行肝移植。
 

避免近親結(jié)婚。

對HFI高危家庭產(chǎn)前診斷是優(yōu)生優(yōu)育，防止同一遺傳病在家庭中重現(xiàn)的重要措施。對有本病家族史的夫婦及先證者可進(jìn)行DNA分析，并對其胎兒進(jìn)行產(chǎn)前診斷。家族成員DNA分析也可檢出雜合子攜帶者，進(jìn)行遺傳咨詢。