
细胞色素P450氧化还原酶缺陷症遗传简介
一、概述
细胞色素P450氧化还原酶缺陷症(PORD)是一种较罕见的常染色体隐性遗传病, 是先天性肾上腺皮质增生症中较为罕见的一类,其典型表现有类固醇合成异常、男和女外生殖器不明、原发性闭经和卵巢囊肿、青春期男性男性化较差及Antley-Bixler综合征(ABS)样骨骼畸形等。细胞色素P450氧化还原酶(POR) 是一种黄素蛋白,在内质网作为电子转运体,将来自NADPH的2个电子由FAD结合域传到FMN结合域,最终传递给P450氧化还原酶(CYP),参与胆固醇、类固醇激素、临床药物等生理物质和毒性致癌物的代谢与转化。PORD可导致性激素和糖皮质激素合成障碍,属于先天性肾上腺皮质增生症(CAH)的一种亚型。该综合征的基因突变是POR。临床表现多样,主要是类固醇激素合成障碍伴或不伴类Antley-Bixler综合征,其诊断依赖于类固醇激素检查和POR检测。
二、临床表现
总体而言,女性多于男性,多数为新生儿或胎儿,成人较少,其临床表现包括类固醇激素水平异常、两性畸形、ABS 样骨骼畸形、肾上腺功能不足或危象、卵巢囊肿、母体男性化等。
(一)肾上腺功能不全的表现
1.类固醇激素分泌异常 由于电子供体酶 POR 突变,间接影响多种类固醇合成酶的功能,导致肾上腺激素合成异常。21-羟化酶活性下降可引起皮质醇合成障碍。 患者基础皮质醇水平通常在正常范围,大多数对 ACTH 刺激试验反应不足。部分患儿因17α羟化酶活性下降,导致盐皮质激素过量而出现高血压。17α羟化酶/17,21﹣裂解酶活性下降,可引起雄激素合成障碍;芳香化酶活性下降,进一步导致雄激素转化为雌激素途径受阻。患儿性激素水平降低或对 ACTH 刺激试验反应不足。
2.生殖器畸形 本病患者,无论男女,都易出现较其他 CAH 患者更为严重的外生殖器异常。胎儿在宫内暴露于过高的雄激素水平,患女出生时外阴男性化,如阴蒂肥大、阴唇融合等。出生后,因胎儿肾上腺表达多种合成酶的变化和17-羟孕酮水平下降,患儿男性化不再进展。PORD 男孩出生时表现为小阴茎、尿道下裂或隐睾等。
3.青春期发育延迟 女孩因CYP17A1和CYP19A1活性下降,导致雌激素合成障碍,青春期发育延迟,表现为乳腺发育不良、闭经等。 男孩青春期时,因CYP17A1活性下降,雄激素合成异常,可有小阴茎、小睾丸等表现。由于雌激素合成过程受更多酶的影响,导致女孩比男孩青春期发育延迟更为严重。
4.母体男性化 部分怀有 PORD 胎儿的母亲,在妊娠期间有男性化表现,包括声音低沉、面部痤疮、多毛及胡须长等。结合女孩出生时外生殖器有男性化表现,提示母及胎儿均受到高雄激素影响。胎儿出生后,孕妇体内雄激素水平迅速下降,男性化表现逐渐缓解。
5.卵巢囊肿与不孕 患者因性激素合成不足,导致垂体黄体生成素增加,刺激卵巢产生多囊样改变。此外,由于CYP51A1活性降低,造成促减数分裂甾醇(机制)合成减少,使卵母细胞减数分裂和成熟障碍,可能引起卵巢囊肿。女患者因闭经、卵巢囊肿等引起不孕。
(二)骨格畸形
部分有特征性面容改变和骨盛畸形,如颅缝早闭、面中部发育不全。短头、梨形鼻、耳发育不良、桡骨肱骨骨结合、关节挛缩及蜘蛛脚样指(趾)。股骨弯曲等严重畸形,可导致上气道阻塞,造成呼吸国难,危及生命。POR 依赖的CP51A1功能缺陷,是引起骨骼畸形的主要原国。
(三)生长发育等后
患者可有明显的骨龄落后及矮小,发育迟缓。主要是语言表达和精细运动落后,可能是继发于传导性听力丧失、骨骼异常等。
三、分子基础
POR 属黄素蛋白家族。人类 POR 基因位于7号染色体7q11.23,总长71754 bp,含16个外显子,其中2-16外显子参与编码蛋白。已知POR 突变和单核苷酸多态性(SNPs ) 约有200种,包含60余种变义突变。 POR 有遗传多态性及明显的个体和种族差异。在错义突变类型中,R457H在日本和中国人群中高发。
POR 属黄素蛋白家族,共含680个氨基酸,主要包含6个结构域﹣ N 端膜结合城、FAD 结合域、FMN 结合域、中间连接域、NADPH 结合域及CYP450底物结合域。 NADPH 释放2个电子,从 FAD 结合域传递至 FMN 结合域,再转至 CYP 血红素铁,使 CYP 与底物发生氧化还原反应。 POR 作为内质网 CYP 的电子供体,主要作用是把 NADPH 的电子传递给 CYP(包括CYP21A2)与类固醇激素水平有明显联系。
四、检查与诊断
PORD几乎均有CYP17A1和CYP21A2联合缺陷的生化特怔,如血清或尿孕酮和17-羟孕酮等升高,皮质醇、雌激素等下降。新生儿 CAH 筛查时,患儿17-羟孕酮可轻至中度升高。孕中期超声检,可发现儿骨硫畸形,有助于早期诊断;如果伴有孕母男性化时,可行羊水穿刺进行 POR 基因检测,为新生儿疾病风险评估提供依据。实验室检查提示CYP17A1和CYP21A2联合缺陷时,应考虑 PORD,需进一步行基因检測响诊。
五、治疗
1.药物治疗 对性激素和肾上腺皮质激素绝对或相对缺乏者,应给予相应激素替代治疗。通过补充外源性核黄素,促进外部 FIN 产生,有可能改善因 POR 中黄素单核苷(FMN)异常引起的电子传递障碍。
2.外科治疗 有严重外阴男性化的女童有早期手术指征。最佳手术时间为生后2-6个月,此时组织可型性较强,对患儿﹣心理创伤最小。出生后6-12个月,手术治疗面中部发育不良和颅缝早闭是最理想的年龄,可保证足够的脑发育空问。
PORD 是一种因 POR 基因突变引起的常染色体隐性遗传病,表现复杂多样,需结合激素特点、基因分析等进行诊断。对该病的基因型、酶活性及临床表型相关性研究有利于疾病诊疗。
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