第十八章果糖不耐受
病因与发病机制 诊断与鉴别诊断 临床表现 治疗 实验室检查与特殊检查
果糖不耐受（fructoseintolerance）是一种遗传性疾病，是由于1-磷酸果糖醛缩酶B（aldolaseB）基因突变而导致醛缩酶B缺乏（或活性减低），使1-磷酸果糖在肝、肾、肠中堆积，导致肝糖原分解和糖异生受抑而引发低血糖症。当病人摄入含果糖食品时而诱发，剔除食品中的果糖，则可避免。除急性低血糖外，慢性摄入果糖食品可引起肝、肾功能损害、肝肿大、黄疸、消化道症状和肾小管性酸中毒等。本病为先天性罕见疾病，故称为遗传性果糖不耐受（hereditaryfructoseintolerance,HFI）。本病的估计发病率约1/20000[1]。
【病因与发病机制】
许多水果中含有果糖，果糖也是人们饮食调味品，特别是婴幼儿。蔗糖是人们常用的甜食的佐料，其中也含果糖。1,6-二磷酸果糖是葡萄糖无氧糖酵解的中间产物，也是糖元异生的必经途径。正常人摄入果糖后，在肝脏中经果糖激酶（又名酮己糖激酶）作用而磷酸化，产生1-磷酸果糖，再磷酸化成为1,6二磷酸果糖后，加入葡萄糖无氧糖酵解而被代谢。
醛缩酶有四种异构体，分别名之为醛缩酶A、B、C、D，由不同基因编码。醛缩酶B基因定位于9号（9q21.3-q22.2）染色体，共9个外显子，醛缩酶B由364个氨基酸残基组成[2]。在正常情况下，此酶催化1-磷酸果糖裂解为二羟丙酮磷酸和D-甘油醛。果糖不耐受患者醛缩酶基因发生突变，使醛缩酶B结构和活性发生改变，1-磷酸果糖在肝中堆积，导致肝中一些其他酶活性受抑，包括磷酸化酶、果糖1,6-二磷酸酶、肝醛缩酶和果糖激酶，结果使肝糖原分解和糖异生都发生障碍而导致低血糖症的发生。在发生低血糖症之前，先有血无机磷水平降低。磷酸盐减少和肝脏1-磷酸脱胺酶解抑，导致腺苷核苷酸降解增加和随后的血循环中尿酸增高。在肝脏核苷酸裂解中，肝中1-磷酸腺苷脱胺酶是速率限制步骤，其降解产物为肌苷5’-磷酸增加，这些生化改变使1-磷酸果糖醛缩酶B更加受抑。其他生化改变还有：血浆钾离子稍降低，乳酸、丙酮酸、甘油醇和游离脂肪酸增高，后者可能是由于溶脂激素分泌增多使脂肪组织中甘油三酯分解增加所致[1]。1-磷酸果糖还是磷酸甘露糖异聚合酶（manoseisomerase）强有力的竞争物，后者是蛋白质糖基化第一步所需的酶，故HFI可使蛋白N-糖基化发生障碍[3]。
截至1995年，Tolan总结在北欧、其他地区和少数民族中已鉴定出醛缩酶B基因有21种突变，其中15种突变为单个碱基取代，共有9个醛缩酶B蛋白中氨基酸被其他氨基酸置换，4个密码子有无义突变，两个剪接缺陷，两个大的缺失和两个4个碱基缺失/一个碱基插入，最常见的突变发生在外显子5和9。1995年以后，文献中又发现一些新的突变。下面将文献中已报告的醛缩酶B的突变总结于表3-18-1[3~16]。
表3-18-1醛缩酶B突变
点突变 醛缩酶突变种类 截短突变 剪接突变 缺失 复合性突变 Ala149Phe
Ala149Pro
Ala174Asp
Asn334Lys
Trp147Ary
Ary303Try
Ala337Val
Cys256Phe
Cys134Ary
Leu256Pro 精氨酸30→终止（外显子2有C→T突变）
精氨酸59→终止（外显子3有C→T突变）
酪氨酸203→终止
半胱氨酸240→终止（第720位核苷酸有C→A突变）
内含子5’有G→C突变
内含子6，3’有G→A突变 外显子2缺失一个碱基A提前终止编码。
外显子6缺失6个核苷酸，导致亮氨酸182缬氨酸，183缺失引起邻近催化性残基赖氨酸146和谷氨酸正确方向被扰乱。
外显子8一个碱基对（L288dettac） 外显子5有丙氨酸149苯丙氨酸突变外显子9有7个碱基缺失和1个碱基插入（缺失）
在上述突变中，Ala149Phe和Ala174Asp两种突变约占全世界所有醛缩酶B突变的70%，而突变基因的携带者可达1/70。患者大多为纯合子，或为复合性杂合子。不同的突变对醛缩酶B的影响不同，有的醛缩酶B基因突变使醛缩酶B仍留有部分活性[7]；有的突变则使醛缩酶B完全丧失功能（如半胱氨酸240停止编码）。突变还可使醛缩酶B的四聚体结构遭受破坏，而四聚体的完整对保持充分催化活性是非常重要的；突变也可使醛缩酶B对1-磷酸果糖的亲和性降低[16]。
【临床表现】
HFI为常染色体隐性遗传，发病具有家族倾向，近亲结婚者的子女，发病频率增高。
本病临床表现极不均一，临床表现的严重性与摄食情况、年龄、教育和吃的习惯有关。摄入含果糖、蔗糖和山梨醇食品即引起急性发病。因为新生儿多喂甜食（特别是蔗糖），故HFI多在新生儿和婴幼儿期发病，而且易导致婴儿夭折。临床表现当婴儿摄入含果糖食品后可引起恶心、呕吐、腹痛、出汗、震颤、抽搐、神经精神症状和昏迷，这些症状与摄入果糖后引起的严重低血糖症有关。这种低血糖的特点是静脉推注1mg胰高糖素后也不能使症状缓解。前述症状可在每次进食含果糖食品后诱发。在年龄较大的儿童，在多次发作后则对甜食厌恶，低血糖发作减少或停止。如果婴幼儿和儿童因病需静脉输注果糖或山梨醇而输注前不知患者患有HFI时可引发致命的低血糖症而导致死亡。吃未成熟的水果（绿色水果）则不易引起低血糖发作，因为其中果糖含量较低。也有成年后才发病者[17]。因为这些患者长期拒食甜食，故龋齿发病率特别低[1，18]。
长期慢性摄入果糖食品可引起肝肿大、黄疸、出血、腹水、水肿、肝肾功能衰竭和肾小管性酸中毒，儿童生长发育迟缓。即使剔除了饮食中的果糖，虽然可减少1-磷酸果糖在组织中堆积，但1，6-二磷酸果糖是糖原分解和糖异生的专一性中间代谢产物，不会因剔除饮食中果糖而被去除，而且使其转化减弱，故仍可有进行性肝脏损害。病人除肝肿大外，临床状况看来很好，但肝脏活检却显示有脂肪浸润、纤维组织增生和肝线粒体有明显异常[19]。
【实验室检查与特殊检查】
尿中可检出果糖，用色谱法可与葡萄糖区别。在低血糖急性发作时，血无机磷、尿酸、乳酸、丙酮酸、游离脂肪酸和甘油醇升高。慢性患者有肝功能损害，表现血清转氨酶升高，血液凝固时间延长等。慢性患者肝脏有脂肪浸润和纤维化，但无特异性。新的31P磁共振分光镜（31Pmagneticresonancespectroscopy）可以测定肝脏中某些含磷化合物的绝对浓度。Boesiger等[20]用3例有果糖代谢疾病的成年人在静脉推注果糖后和禁食时测定了三磷酸腺苷（ATP）、单磷酯（phosphomonesters）和无机磷（Pi）的浓度变化，并与用化学方法所测得的已知的代谢产物浓度比较。结果表明：①在禁食过程中ATP浓度平均值为2.7±0.3(n=9)mmol/L，经过用其他三磷酸核苷酸纠正后为2.1mmon/L，与已知浓度相符；禁食时1-磷酸果糖不能测出，在注射果糖后，其浓度是从注射果糖前（2.9±0.2mmol/L）和以后，单磷酯信号之差计算出来的。Pi为1.4±0.3mmol/L，同时代表在磁共振光谱中所见到Pi的1/4。②3名健康人在注射果糖（200mg/kg，20%溶液，2.5min注完）后以果糖激酶介导的1-磷酸果糖迅速升高，在3min内达4.9mmol/L，而未经纠正的ATP则从2.7mmol/L降到1.8mmol/L，Pi从1.4mmol/L降到0.3mmol/L。此后在由果糖醛缩酶B介导的1-磷酸果糖降低的同时，伴有Pi迅速上升到2.7mmol/L；③遗传性果糖不耐受病人，最初的代谢变化同健康人，但在注射果糖7小时后还不能恢复到基础水平，证明果糖醛缩酶B活性减低。此项检查只是间接评估醛缩酶活性的减低，不能测出醛缩酶活性减低程度。
【诊断与鉴别诊断】
本病在临床上比较少见，大多数病人在新生儿或婴幼儿发病。有阳性家族史者对诊断有帮助，但无阳性家族史者不能排除本病。诊断根据：①新生儿或婴幼儿在喂食含果糖食品后引起恶心、呕吐和低血糖。剔除饮食中果糖则无低血糖发作。对有不明原因的低血糖症和肝肿大的婴幼儿都应考虑本病的可能。②尿中检查出有果糖。③果糖耐受试验：静脉注射200~250mg/kg体重的果糖溶液，测定注射后血糖和血磷，如果血糖和/或血磷降低，则支持本病的诊断[1，2]。此项检查在婴幼儿中应慎重采用，因可引起致命性低血糖。④胰高糖素试验：静脉推注胰高糖素1mg后，于注射后15，30，45，60，90，120min抽血测血糖。本病患者血糖峰值增加为基础血糖值的2%；健康对照者为10%~20%。此试验可用于婴幼儿。⑤肝活检或肠粘膜活检测定醛缩酶活性。此项检查可确诊本病。测试的原理是先分离纯化肝细胞中的醛缩酶B，再测定其对1-磷酸果糖（作为基质）的活性，并与基因重组的正常的醛缩酶作对照[20，21]。不过此项检查中肝脏醛缩酶B的分离纯化比较困难，且费时费力，难于用作临床常规诊断方法。⑥醛缩酶B基因突变鉴定：此项检查为本病病因诊断。因为醛缩酶B基因突变最常见的只有两种，因此国外有的医院把HFI列为新生儿先天性代谢性疾病的筛查中。筛查的方法有：①反向斑点印染[5]。即把从病人周围血分离出来的淋巴细胞的基因组DNA，用PCR扩增外显子5，再将扩增的外显子5DNA与互补的、尾部带有poly(dt)的等位基因—特异性寡核苷酸（allele-specificoligonucleotide）探针杂交。扩增是用生物素酰化（biotinyted）醛缩酶B的特异性作引物。用产生卵泡素（avidin-碱性磷酸酶复合物）来检测生物素酰化的扩增的DNA，同时用化学发光来观察。这种方法可很快检出Ala149Phe和Ala174Asp两种最常见的突变；②用干燥了的血标本扩增醛缩酶B外显子5的基因组序列再与等位基因—特异性寡核苷酸作判断性杂交（判断某种突变如Ala149Phe），再用限制性内切酶BsaHI消化以证实[22]。除上述检查醛缩酶B基因突变方法外，还可用PCR与单链构形多态性（SSCP）联合检查和PCR扩增后直接测序等方法[22，23]。
本病应与Hawkinsinuria鉴别[24]，因为后种疾病也是一种先天性酪氨酸代谢异常，为常染色体显性遗传。其缺陷为4-羟苯丙酮酶二氧生成酶活性（4-hydroxpbenylpyruvatedioxigenaseactivity）降低。多见于新生儿，临床表现有肝肿大、生长迟缓和肾小管性酸中毒与本病相似。但Haukinsinuria尿中排出酪氨酸增多，血中酪氨酸浓度增高可与本病鉴别。有黄疸、肝功能损害和凝血异常的婴幼儿还应与其他肝病鉴别，如急性传染性肝炎、传染性单核细胞增多症。发作低血糖时应与婴幼儿其他能引起低血糖症的先天性代谢性疾病如糖原累积病、枫糖尿病、支链氨基酸代谢病、酮症性低血糖症、胰岛细胞增生症（neosidoblastosis）、半乳糖血症等进行鉴别。后面列出的、能够引发低血糖症的先天性代谢性疾病低血糖的发生均与进食果糖无关。
【治疗】
本病虽然为遗传性疾病不能根治，但本病的发生与食物中的果糖有关。如果能早期诊断，控制不吃含果糖食品，病人寿命可不受影响。
严格控制摄食含果糖、蔗糖和山梨醇食品和水果（含果糖水果），不仅可防止低血糖发生，同时可减少1-磷酸果糖在细胞内堆积而破坏细胞功能。
在急性低血糖发生时，应静脉推注葡萄糖即可使低血糖得到纠正。对有HFI家族史的新生儿，要避免食品（牛乳）中加蔗糖，同时应进行HFI筛查。儿童或成人患者如遇手术或其他疾病而需要静脉营养或病情需要时，应禁忌静脉输入果糖和山梨醇。因为后者在体内可转变为果糖。在需用肠胃外营养治疗时应选用不含果糖和山梨醇的营养液体。国外在肠胃外营养液中常用果糖、山梨醇和木糖醇代替葡萄糖，因为这些葡萄糖替代物可使血糖不明显升高，因而不刺激胰岛素分泌；同时在氨基酸消毒过程中不使液体发生棕色反应。
除了前述急性低血糖症的处理外，对于有肝、肾功能损害的慢性病人除饮食治疗外应采取保护肝脏和肾脏的治疗，避免使用有损肝肾功能药物。对有抽搐者可用安定、苯巴比妥和苯妥因钠。对前述药物治疗无反应者，静脉注射普鲁泊福（propofol），剂量为3mg/kg体重，随后静脉滴注，滴速为每min100μg/kg体重[25]。
本病如果未及时诊断，常在新生儿期死于低血糖症。在明确诊断后，一生中避免进食含果糖的食品，则无体内1-磷酸果糖堆积，预后良好。
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（超楚生）
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