高氨血症是由于尿素合成的代谢异常,致血氨增高,造成神经系统功能损害的疾病。那么,高氨血症的病因有哪些?
人体每天摄入的蛋白,在肠道中经消化分解可产生一定量的氨类。氨系有毒物质,但经肝脏尿素合成酶作用后合成尿素而解除毒性。此过程所需尿素合成酶中含有生物素成分,如体内生物素不足,酶活性下降,氨便不能顺利代谢,则可引起高氨血症。
尿素循环(25%):
体内氨基酸分解而产生的氨,以及由肠管吸收的氨,是体液的正常成分,但过量的氨具有神经毒性,人体对氨的主要解毒方式是在肝内将氨合成尿素,再随尿排出,合成尿素的代谢途径称为尿素循环(urea cycle),通过尿素循环和其他解毒方式,血氨得以维持于正常水平,一般为27~82μmol/L(50~130μg/dl),尿素循环必须有6种酶的参与:
(1)形成氨甲酰磷酸:首先,在线粒体内,氨与CO2在氨甲酰磷酸合成酶(carbamyl phosphate synthetase,CPS)和变构激活因子N-乙酰谷氨酸的作用下形成氨甲酰磷酸。
(2)合成瓜氨酸:氨甲酰磷酸在鸟氨酸氨甲酰基转移酶(ornithine transcarbamoylase,OTC)的作用下与鸟氨酸缩合成瓜氨酸,然后通过线粒体膜进入细胞质。
(3)形成精氨酰琥珀酸:在细胞质中,瓜氨酸和天冬氨酸经由精氨酰琥珀酸合成酶(argininosuccinate synthetase,AS)的作用形成精氨酰琥珀酸。
(4)分解成为精氨酸和延胡索酸:精氨酰琥珀酸由精氨酰琥珀酸裂解酶(argininosuccinase,AL)分解成为精氨酸和延胡索酸。
(5)分解成鸟氨酸和无毒尿素:然后,精氨酸酶(arginase,ARG)将精氨酸分解成鸟氨酸和无毒尿素,前者又被转化为瓜氨酸,后者由肾排出。
(6)N-乙酰谷氨酸合成酶(N-acetylglutamate synthetase,NAGS):尿素循环所需的N-乙酰谷氨酸(NAG)系由谷氨酸和乙酰辅酶A经过N-乙酰谷氨酸合成酶(N-acetylglutamate synthetase,NAGS)催化而成。
酶缺陷(10%):
当该循环中某一种酶有先天性缺陷时,由氨合成尿素的过程发生障碍,游离的氨蓄积体内,形成高氨血症,临床上表现为严重的脑功能障碍。