结构生物化学/赫尔勒氏综合征及其治疗
赫尔勒氏综合征是一种遗传性疾病,与皮肤硫酸软骨素和硫酸肝素的储存和尿液排泄有关。患有赫尔勒氏综合征的人无法分解称为粘多糖或糖胺聚糖(GAGs)的长糖分子,这是由于α-L-艾杜糖醛酸酶缺乏,这种溶酶体酶负责降解糖胺聚糖。GAGs会积聚在脑、心脏、肝脏、骨骼和其他器官的溶酶体中。GAGs在人体内的积累会导致器官损伤。
- 骨骼异常
- 角膜浑浊
- 失聪
- 身材矮小
- 心脏病
- 关节病,包括僵硬
- 智力障碍
- 面部特征粗糙,例如鼻梁低、面部扁平、头部较大
- 肝脾肿大
- 腹泻
- 呼吸困难和打鼾
患有赫尔勒氏综合征的儿童出生时看起来正常。症状开始出现于6个月到2岁之间,最常见于3岁到8岁之间。大多数赫尔勒氏综合征患者无法活过10岁。
赫尔勒氏综合征最早由一位名叫伊丽莎白·F·纽菲尔德的研究人员在20世纪60年代末期研究。最初,纽菲尔德将这种疾病的病因与硫酸软骨素B和硫酸肝素的聚合物联系起来,但由于它们的化学结构不同,很难确定缺陷。她后来假设,由于UDP-木糖反应缺陷导致的粘多糖链过度合成和UDP-葡萄糖醛酸过量是导致这种疾病的原因。然而,她被证明是错误的,因为抑制UDP-葡萄糖脱氢酶对她的实验细胞培养没有影响。当她使用(35)SO4的放射性到具有高溶解度的生物大分子上以测量粘多糖的含量时,她的假设再次被证明是错误的。赫尔勒氏患者的细胞中的粘多糖含量没有下降,而正常人的细胞中则下降了。通过这两个实验,纽菲尔德后来得出结论,赫尔勒氏综合征是一种溶酶体贮积病,是由无法分解粘多糖引起的。
一种称为酶替代疗法的治疗方法被开发出来用于治疗赫尔勒氏综合征。使用人和小狗的α-L-艾杜糖醛酸酶cDNA在中国仓鼠卵巢细胞中制造重组酶。这些细胞分泌带有6-磷酸甘露糖信号的α-L-艾杜糖醛酸酶。6-磷酸甘露糖是一种碳水化合物修饰,它会抑制α-L-艾杜糖醛酸酶的摄取。重组酶在α-L-艾杜糖醛酸酶缺陷的小狗中进行了测试。在短期和长期实验中,它都降解了多种器官的GAGs。重组酶后来在人体中进行了测试,并于2003年获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准。
虽然酶替代疗法已被证明有效,但它也有一些局限性。并非所有组织都能被同样地纠正1。由于血脑屏障,中枢神经系统中储存的粘多糖无法被酶接触到。最后,酶替代疗法非常昂贵,每年需要50万美元1。
赫尔勒氏综合征的另一种治疗方法是造血干细胞移植。这种方法有助于维持正常的智力发育。这种疗法只有在生命早期进行才能有效。这种治疗方法的另一个局限性是它有风险。
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