与尿酸合成有关的易感基因缺失,导致尿酸生成过多
我们都知道,人体内的尿酸,都是通过嘌呤合成形成的,其中80%来自于自身新陈代谢,20%来自于饮食摄入。
在嘌呤代谢形成尿酸的过程中,涉及多种酶的参与,其中某些酶基因突变、缺乏导致酶的活性改变,从而让尿酸升高;某些酶的缺乏导致细胞过度凋亡从而促进嘌呤代谢并让尿酸升高。我们也可以来看看是哪些酶。
- 次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏:这种酶的缺乏或活性丧失,就不能补救鸟嘌呤与次黄嘌呤得很沉,从而让次黄苷酸和鸟苷酸浓度因此减少,从而让5-磷酸核糖-1焦磷酸酰胺转移酶活性增高,生成过量的5-磷酸-D核糖胺。
- 嘌呤磷酸核糖转移酶缺失:这种酶的缺失分为完全缺失和部分缺失两种,这种酶的缺失或活性异常直接影响尿酸的生成,容易导致尿酸生成过多、尿酸性肾结晶,并引起肾功能不全。
- 5-磷酸核糖-1焦磷酸合成酶缺失:这种酶的缺失会导致腺嘌呤核苷三磷酸等反馈抑制受到影响,因此让细胞内酰胺转移酶活性增强和嘌呤核苷酸浓度增加,进而导致嘌呤核苷酸分解产物尿酸的增加。
- 葡萄糖-6-磷酸酶的缺陷:这种酶的缺陷会导致糖原在肾、肝、肠道等组织中大量沉积从而引起一系列症状,随着年龄增长这种酶引起的症状会改善,但影响患者预后的高尿酸血症及其所导致的并发症不会得到改善。
目前而言,并没针对痛风或高尿酸血症的基因疗法,但是如果出现痛风后,可以采用相关抑制尿酸合成的药物进行治疗。因为这些药物都是根据嘌呤合成路径所需的酶,确定嘌呤合成的特性与尿酸代谢的过程,从而研制出来的药物。这其中包括:
- 别嘌醇:别嘌醇及其活性代谢产物羟嘌呤醇分别与次黄嘌呤、黄嘌呤竞争与黄嘌呤氧化酶结合,从而抑制次黄嘌呤和黄嘌呤代谢为尿酸,也可能抑制嘌呤核苷磷酸化酶、乳清酸核苷酸脱羧酶等,从而减少尿酸生成,降低血尿酸。
- 非布司他:非布司他能通过非竞争性机制与黄嘌呤氧化酶结合,抑制黄嘌呤氧化酶的活性,从而抑制尿酸的生成。非布司他与别嘌醇的分子结构不同,可以不干扰嘌呤与嘧啶的合成。
- 托匹司他:托匹司他能通过与氧化型和还原型黄嘌呤氧化酶结合,抑制黄嘌呤氧化酶的活性,从而减少尿酸的生成。托匹司他与非布司他的结合位点相同,其对嘌呤、嘧啶代谢的其他酶没有抑制作用。
与尿酸排泄有关的易感基因缺乏,导致尿酸排泄减少
尿酸在体内生成后,有2/3经过肾脏排泄,1/3经过肠道排泄,少数经过汗液排出。其中肠道排泄的尿酸一般不受太大影响,但是肾脏排出的尿酸受到影响较大。
尿酸在肾脏的排泄,经历了肾小球100%滤过、肾近端小管S1段98%重吸收、肾近端小管S2段50%分泌和肾近端小管S3段50%重吸收的过程,那么则其总与肾小管分泌、肾小管尿酸重吸收相关的易感基因出现为题,就可能导致尿酸排泄异常。
- 与肾小管尿酸分泌相关的易感基因缺乏或突变:主要包括负责肾小管尿酸分泌的ABCG2基因,介导钠盐及无机磷酸盐的共同转运的SLC17A1基因,有机阴离子家族的SLC22A6和SLC22A8,能降肾小管上皮细胞内的尿酸分泌入小管腔的ABCC4基因等,这些基因的缺失或突变,均会影响肾小管的分泌,导致尿酸值升高。
- 与肾小管尿酸重吸收相关的易感基因缺乏或突变:主要包括在近端肾小管负责尿酸重吸收的SLC22A12基因,参与体内尿酸盐重吸收的SLC2A9基因,作用于肾小管 顶端膜的SLC22A11基因等基因,这些基因的缺失或突变,会导致尿酸转运功能和重吸收功能无法实现或者肾尿酸低排泄,导致尿酸值升高。