胱氨酸尿症

胱氨酸尿症(cystinuria)是由于肾小管重吸收胱氨酸、鸟氨酸、赖氨酸和精氨酸等障碍所致的遗传性疾病,其病因与SLC3A1基因和SLC7A9基因变异有关。其临床特征为反复发作的泌尿系结石及由此而产生的许多并发症。本病较为少见。在膀胱结石中,以胱氨酸为结石核心者占10%。

胱氨酸尿症分为三种类型

根据胱氨酸尿症的遗传方式及引起胱氨酸尿症的基因不同,本病的分型尚有不同意见。有的作者提出可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型;另外有些作者提出Ⅰ型和非Ⅰ型两型。Ⅰ型是公认的,此型属完全性隐性遗传型,由定位于2p16的SLC3A1基因突变引起双碱性氨基酸转运蛋白(dBAT)缺乏或功能降低所致。由定位于19q12-13.1上的SLC7A9基因突变引起的胱氨酸尿症为不完全性隐性遗传型,称之为Ⅱ型和Ⅲ型。Ⅱ型患者SLC7A9两个等位基因均有突变;Ⅲ型患者是从父母中的一个遗传给完全性隐性等位基因,另外一个等位基因为不完全性隐性基因,从父母中的另一个遗传而来。此型胱氨酸尿症又称混合型。不论何种类型,均有尿中胱氨酸排出增多,导致反复发生泌尿系结石,混合型的临床表现比Ⅰ型和Ⅱ型要轻。

rBAT是一种糖蛋白,通过双硫链与另一种作为催化亚基的类膜运输蛋白(Permease-like protein),即b(o,+)氨基酸转运蛋白[b(o,+)AT]相连形成杂-寡聚性b(o,+)氨基酸转运蛋白复合物。这种b(o,+)-型氨基酸转运蛋白复合物定位于肾近曲小管细胞的刷状缘。b(o,+)AT蛋白是非Ⅰ型胱氨酸尿症中缺陷基因的产物。编码b(o,+)AT的基因是位于19q12-13.1基因座位的SLC7A9基因。Rajan等从兔的小肠中克隆出一种转运蛋白,当将这种转运蛋白与4F2重链(4F2hc)同时表达于哺乳动物细胞中时,则引起类b(o,+)、[b(o,+)-like]氨基酸转运活性。这种蛋白是4F2轻链家族中的第6个成员,名之为4F2-1C6,由487个氨基酸组成,穿膜12次,其氨基酸序列的44%与另外5个4F2轻链家族成员的氨基酸序列相同(即4F2-1C1、4F2-1C2、4F2-1C3、4F2-1C4和4F2-1C5)。4F2hc/4F2-1C6复合物介导过程不依赖于Na+,对中性和带阳电的氨基酸和胱氨酸有高度亲和力。这些特点与以前表明与rBAT相联系的类b(o,+)氨基酸转运活性相似。然而4F2-1C6不与rBAT相互作用,提示存在着不依赖于rBAT的类b(o,+)氨基酸转运过程。4F2-1C6主要表达于小肠和肾脏中。据此编码4F2-1C6蛋白的基因可能为胱氨酸尿症的候补基因,但迄今尚无这种基因的突变报告。

SLC3A1和SLC7A9基因突变使氨基酸转运蛋白活性降低,近端肾小管重吸收胱氨酸减少而排泄于尿中,在尿液呈酸性和中性情况下,胱氨酸不易溶解以结晶形式释出,而导致泌尿系结石形成。

肾结石是本病的突出表现

胱氨酸尿症是较早发现的一种氨基酸代谢性疾病,男女均可患病,但男性患者均较女性严重,死亡率也较高,这可能与男性尿道解剖有关。出生后尿中排出的胱氨酸和其他双碱基氨基酸即增多,但此时可无临床表现。在小肠中,胱氨酸和其他双碱基氨基酸吸收也有相同的缺陷。胱氨酸尿症出现临床表现的高峰时间一般为20~30岁,但最早可在出生后1年内即有临床表现,最迟可到90岁才发病。结石可引起许多并发症。肾盂结石呈多角型,一般结石直径为1.5~3.0cm,严重者肾盂中可被结石充满。结石组成可只有胱氨酸,反复发作的结石则多为混合性结石,除胱氨酸外还有钙、草酸和尿酸盐等成分。

胱氨酸尿症常并发泌尿系梗阻感染或肾功能不全,肾盂结石可引起部分或完全梗阻,梗阻可导致泌尿系反复感染;梗阻胱氨酸尿症患者的身高比正常人稍矮,可能与必需氨基酸在小肠中吸收不良有关。感染又促进结石的形成,从而形成恶性循环。并发泌尿系急性感染时,有寒战、发热、头痛、腰痛、出汗等症状,有的患者同时有尿频、尿急和尿痛等膀胱刺激症状。反复发作泌尿系结石和并发感染而未得到及时和有效治疗者,最终可导致肾功能不全。输尿管结石可反复发作肾绞痛和血尿,如不治疗,可因输尿管梗阻而引起肾盂积水,加重尿路梗阻。如果有多发性泌尿系结石,肾功能已经严重受损者,则预后较差,可死于慢性肾衰竭。

无并发结石者,尿常规检查无异常;并发结石者,尿中可有红细胞或肉眼血尿;并发感染者,有红细胞、白细胞和脓细胞。尿胱氨酸和其他双碱性氨基酸检查可用于新生儿胱氨酸尿症的筛查。并发泌尿系结石者,用B超检查可以发现结石,且可定位。胱氨酸结石不透X线,故照腹部X线平片也可发现结石,但X线照片上显影不如钙、磷酸盐、草酸盐结石那么致密,如果是混合性结石则无区别。有家族史者对诊断有提示,但无家族史者也不能排除这一诊断,因为突变基因携带者可无胱氨酸尿症并发症,临床上亦无症状。凡有泌尿系结石症者均应考虑到本病而作进一步检查。如果在新生儿初次尿定性试验为阳性,则本病基本可以肯定诊断。但应进一步作尿中胱氨酸或其他双碱性氨基酸定量检查以确诊。

B超和腹部X线平片检查可以确定泌尿系结石的诊断,但不能肯定为本病。除非将取出的结石进行组成成分分析。如果结石胱氨酸定性试验呈阳性,则可确定诊断。病因诊断有赖于分子生物学技术确定SLC3A1和SLC7A9基因的突变性质和位置。用于确定两种基因突变的常用分子生物学方法有:①连锁分析。②单链构型多态性(SSCP)分析。③复合性半定量荧光多聚酶链式反应(PCR)扩增某一外显子或PCR-SSCP。④PCR-限制性内切酶片段长度多态性(PCR-RFLP)分析。⑤采用适当的寡核苷酸引物扩增所选择的外显子。

根据病情采取不同处置措施

本病虽不能预防,但由本病引起的泌尿系结石可以预防,因此应早期确定诊断。在新生儿中开展胱氨酸尿症的筛查是早期诊断的可靠方法。诊断确定后则可采取预防措施以防止并发症的发生。防治措施如下:①多喝水,并限制饮食中甲硫氨酸摄入。②碱化尿液。③当尿胱氨酸超过750mg/d(3mmol/d)时则应加用D-青霉胺(d-penicillamine),剂量1~2g/d,分次服,可使尿胱氨酸每日排出量明显降低。④如发生急性肾绞痛时,可用止痛剂和松弛平滑肌的药物,有急性泌尿道感染或在慢性感染基础上并发急性泌尿系感染者,应采用适当抗生素控制。

泌尿系结石在某些情况下需作手术治疗,如多发性肾盂结石有梗阻、输尿管结石梗阻引起肾盂积水、用碎石治疗失败者、膀胱容积小者、因肾盂或输尿管梗阻而导致反复感染者、输尿管狭窄者都应采用手术治疗。但在采取手术治疗之前,可先用非手术治疗。非手术治疗主要是振波碎石法。另有输尿管镜(ureteroscopes lithotripsy)碎石或膀胱输尿管镜碎石(ureterocystotripsy)。如能碎石成功,则可避免开放性手术治疗;如未获成功,则需手术。需根据病情决定手术方法,如肾盂切开取石术、输尿管切开取石术等。为防止术后胱氨酸结石再度复发,术后应继续使用内科防治胱氨酸结石的方法,但有部分患者仍有胱氨酸结石复发。

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