(一)糖原代谢异常
糖原代谢异常最常见的是糖原贮积病,这是由于糖原生成和分解的酶系统先天性缺陷所致,使糖原在细胞中过多贮积或糖原分子异常。由于缺陷的酶不同,故糖原贮积病分为许多型。其中Ⅰ型糖原贮积病也称Von Gierke病最为常见。
(二)糖分解代谢异常
糖分解代谢途径先天代谢异常可有:
1.丙酮酸激酶(PK)缺乏病
成熟红细胞中不含线粒体,完全依赖糖酵解供能。在糖酵解过程中,丙酮酸激酶催化磷酸烯醇式丙酮酸生成烯醇式丙酮酸,同时产生ATP,用于维持红细胞内外的离子梯度,特别是通过Na+-K+ATP酶维持细胞内外Na+-K+浓度梯度,以维持红细胞膜的完整性。PK缺乏将导致ATP生成障碍,红细胞发生肿胀,进而发生溶血。
2.丙酮酸脱氢酶复合物缺乏症
丙酮酸脱氢酶复合物由丙酮酸脱氢酶,二氢硫辛酸转乙酰基酶,二氢硫辛酸脱氢酶及NAD+、FAD、CoASH、焦磷酸硫胺素,硫辛酸三个酶,五个辅助因子组成,该酶复合物中各种亚基都可能发生先天性缺陷,这些缺陷都可使丙酮酸不能继续氧化产生ATP,使脑组织不能有效地利用葡萄糖供能,进而影响了儿童大脑的发育和功能,严重者可导致死亡。丙酮酸不能进一步氧化,致使患儿血液中乳酸,丙酮酸和丙氨酸的浓度显著升高,出现慢性乳酸酸中毒。
3.磷酸果糖代谢异常
磷酸果糖激酶与果糖1、6-二磷酸酶是作用相反的一对酶,它们所催化的化学反应是糖代谢途径中的一处无效循环(底物循环),由于酶的遗传性缺陷,这个无效循环得不到控制,造成ATP大量分解产热。临床上可因吸入氟烷诱发恶性发热。
(三)G-6-PD缺陷
G-6-PD为X伴性遗传。G-6-PD催化磷酸戊糖途径的关键反应:6-磷酸葡萄糖脱氢生成6-磷酸葡萄糖内脂,脱下的氢由NADP+接受,产生的NADPH在维持红细胞的正常形态与功能方面起重要作用。一般情况下磷酸戊糖途径提供的NADPH还能维持还原型谷胱甘肽的水平,保证红细胞的正常形态与功能,当红细胞中NADPH的需要量增加,如服奎宁类抗疟疾药时,G-6-PD缺乏患者红细胞中磷酸戊糖途径的代谢速度则不能相应增加,提供的NADPH不能保证维持还原型谷胱甘肽所应有的水平,可引起严重的溶血性贫血。
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