1. Causes of disease
α1-антипепсин (α1-AT) Deficiency liver disease is an antagonist proteinase component α in serum1-антитрипсиновой недостаточности, являющейся врожденным метаболическим заболеванием.
Второй раздел, патогенез
1и серумные протеазы, вырабатываемые в организме, могут вызывать воспалительную каскадную реакцию и активацию комплемента в靶ных органах. В норме в организме человека также существует группа веществ, ингибирующих активность протеаз, называемых протеазными ингибиторами (proteinase inhibitor), они широко распространены в плазме, лимфе, моче, слюне, слезной жидкости, бронхиальном секрете, цереброспинальной жидкости, слизи шейки матки, семенной жидкости, primeras муках и в цитоплазме некоторых клеток тканей. Протеазные ингибиторы participate в множестве физиологических и патологических процессов. α1антипепсин (α1-AT) является основным протеазным ингибитором в сыворотке, является гликопротеином, синтезируемым гепатоцитами, его молекулярная масса50000~60000, при электрофоретической разделении он находится в α1позиции. После высвобождения в плазму, он составляет α1-глобулинов является основным компонентом,约占 α1-глобулинов90%, все сывороточные белки4%1-AT является протеазным ингибитором острофазового ответа, который может ингибировать множество эндогенных и экзогенных протеаз, таких как трипсин, химиопептидаза, эластаза, тромбин, фибринолиз, гистаминаза и некоторые продукты, обладающие протеазной активностью, производимые некоторыми бактериями и вирусами. Имеет также функции нейтрализации毒素, удаления毒素, контроля инфекции и воспаления, предотвращения аутофагии и т.д. В условиях воспаления, стресса, травмы, беременности или рака также может стимулировать α1-AT высвобождение, уровень этого фермента в сыворотке может повыситься.
2и1-AT с эластазой формирует1∶1твердый комплекс, который затем разлагается в кровотоке. Этот комплекс может связываться с рецепторами серумной протеазы гепатоцитов, стимулируя гепатоциты к выработке α1-AT. В норме, α1-AT может контролировать9более 0% активности серумной эластазы. α1-AT молекуле нейраминовой кислоты (N-N-ацетилнейраминовая кислота) играет важную роль в биологической активности, удаление остатков нейраминовой кислоты α1-AT теряет активность и быстро удаляется из кровотока.1-AT после синтеза в гепатоцитах не может быть высвобожден в кровь, накопляется в гепатоцитах, может вызвать повреждение гепатоцитов.
3и до сих пор α1-AT недостаточности в семьях研究报告表明,α1-AT гены, которые呈等显性表达蛋白酶抑制剂 ген (Pi ген). Fagerhol и др. считают, что контролирует α1-AT гены являются аллелями, расположенными на аутосоме. Используя薄层 гель-фокусирующую технику для анализа человеческого α1-AT электрофоретическая миграция, обнаружено, что она существует в популяции многоаллельность. На данный момент уже выявлено75более α1-AT мутации, но большинство из них не имеют клинического значения или очень редки, и называются B, C, D, E, F, G, L, M, N, P, S, V, W, X, Z и т.д. Alleлы каждого аллеля обозначаются PiM, PiS, PiZ и т.д. Генотип гомозигот обозначается PiMM, PiSS и т.д., гетерозигот - PiMZ, PiSZ и т.д. Все это называется Pi-генной системой. Кодирует α1-AT的基因定位于14号染色体长臂(14q24.3-32.1)。Pi基因系统的各种表现型,其血清蛋白酶抑制活性与α1-AT的浓度是不同的。PiM是具有正常功能的基因,绝大多数正常人是PiM的纯合子(PiMM),其血清中α1-AT含量正常,功能也正常。具有PiZ基因的纯合子(PiZZ)个体血清中α1-AT含量严重缺乏,仅为正常人的15%左右,这种人常发生阻塞性肺病和幼年型肝硬化。具有纯合子PiSS血清中α1-AT含量中度缺乏,约为正常人的60%,这种人亦有患肺气肿和肝硬化的倾向。杂合子PiMZ、PiSZ等个体也有发生肺气肿和肝硬化的倾向。Jeppson等分析肽图(peptidmapping)发现α1-AT缺乏症PiZZ变异型蛋白肽链中一个谷氨酸被赖氨酸所取代,一个谷氨酸被谷氨酰胺所取代,PiSS变异型系谷氨酸被缬氨酸所取代。
4и1-AT在肝细胞的粗面内质网产生,转运到Golgi器供分泌之用。有一种假说,即与等位基因突变有关的蛋白错误折叠(misfolding)构象,可能使α1-AT滞留在内质网而不能释放到Golgi器。因为有此错误折叠的变化,正常的隐蔽区可能暴露,从而与不同的配体受体接触,而不能作为有效的分子释放。异常的α1-AT滞留在内质网造成蓄积,排泌减少。其在细胞内的降解率取决于基因调控。α1-AT缺乏引起肝细胞损害的病理生理尚有争议。目前认为肝损害使继发于α1-AT在肝细胞粗面内质网的蓄积并有可能改变异常的α1-AT在肝细胞内的降解。α1-AT缺乏症患者的纯合子和杂合子的肝细胞内质网内,可见过碘酸Schiff试验(periodicacidschiff,PAS)阳性的耐淀粉酶颗粒,支持这一假说。
5и1-AT缺乏者有3个转归:一部分人可能终身健康;大部分人在青中年期患严重的肺气肿;一部分人在婴儿期就已患肝脏疾病。但是很少有同时患肺气肿和肝硬化者。目前尚不清楚为何一些人发生严重的肝病,而另一些人却无症状。多认为肝损害是由多方面因素引起的。如弹性蛋白酶能分解弹力纤维造成肺气肿病变。但在正常情况下,弹性蛋白酶抑制因子可抑制此酶的活力,避免肺气肿。研究发现PiZ较易发生慢性阻塞性肺疾病(COPD)。先天性α1-AT缺乏具有遗传易感性,需要与后天外界因素结合才会产生致病作用。吸烟具有更大的危险性,如吸烟者肺巨噬细胞增多,细胞溶酶体多而大,烟草燃烧产生的NO2Может стимулировать высвобождение эластазы макрофагами и нейтрофилами в легких, а α1-Пациенты с дефицитом AT, из-за ослабления способности подавлять протеазы, легко страдают от повреждения легочной ткани, что приводит к хронической обструктивной болезни легких. α1-Пациенты с дефицитом AT, страдающие циррозом печени, не связаны с заболеваниями легких. α1-AT дефицит является α1-Основной фактор заболевания печени с дефицитом AT, а также участие других факторов, повышение активности протеаз в организме, увеличение чувствительности печени к другим патогенным факторам и токсическим веществам, что приводит к повреждению печени. Gam предлагает, что также может быть связано с разрушением или дефектом барьера кишечника, всасыванием毒素 из кишечника в печень, всасыванием лизосомальных ферментов клетками Купffer печени, когда人体 α1-AT фермент имеет разрушительное действие; или из-за α1-AT накопления, после того как энтеротоксин проник в печень, протеолитические ферменты, обладающие защитным действием в клетках печени, подавляются чрезмерным α1-AT подавляет, что вызывает повреждение клеток печени; или из-за α1-AT в избытке подавляет образование эндогенных протеаз в печени, что делает невозможным противостояние энтеральным токсическим веществам,从而导致肝脏损伤.