451-13-8 / 尿黑酸的應(yīng)用

背景及概述^[1]

尿黑酸即2，5-二羥苯乙酸。尿黑酸尿癥在患者的尿中大量存在。這種尿盛放在空氣中可變成黑色，這是由于尿黑酸自然氧化產(chǎn)生暗黑色的產(chǎn)物所致。尿黑酸是苯丙氨酸和酪氨酸的中間代謝物，被尿黑酸加氧酶分解。尿黑酸尿癥是由于先天性缺乏這種酶所引起的。

結(jié)構(gòu)

尿黑酸癥^[1]

尿黑酸癥(Alkaptouria)是一種罕見的常染色體隱性遺傳性病，發(fā)病率僅為1/100萬(wàn)，因機(jī)體缺乏尿黑酸氧化酶，使苯丙氨酸和酪氨酸的中間代謝產(chǎn)物尿黑酸不能被進(jìn)一步氧化分解而隨尿排出，在尿液中氧化，使尿呈黑色而得名。因血和尿中尿黑酸過(guò)多，引起棕褐色素沉積于膠原豐富的連接組織(特別是軟骨)，導(dǎo)致沉積部位黃褐色變，形成褐黃病(ochronosis)。近親聯(lián)姻子女發(fā)病率高，男性患者約為女性的兩倍。目前，由于發(fā)現(xiàn)苯酚、汞和苦味酸等也能引起類似于褐黃病的色素沉著，且組織學(xué)上也與其相似，故把這種藥物引起的疾病稱為外源性褐黃病，主要見于南非黑種人，而把與遺傳有關(guān)的稱為內(nèi)源性褐黃病。

黑尿病患者，過(guò)量的尿黑酸可以解釋其臨床三聯(lián)癥：

1)黑尿病由于過(guò)量的尿黑酸氧化使尿顏色變深；

2)褐黃病是由于尿黑酸氧化產(chǎn)物在連接組織沉積導(dǎo)致其變色；

3)褐黃病性病變炎：尿黑酸斑片積累致脆性增加逐步形成關(guān)節(jié)炎。

臨床三聯(lián)癥也代表了本病由輕到重的三個(gè)臨床發(fā)展進(jìn)程。尿液靜置后變黑是本病特征性改變，這種特殊表型使該病在出生時(shí)即可診斷，此為本病第一階段；褐黃病代表本病的第二階段，年齡多在20～30歲，表現(xiàn)為淡藍(lán)色耳廓和黃褐色眼鞏膜；然后發(fā)展到第三階段即褐黃病性關(guān)節(jié)炎，年齡多在40～60歲。起初，患者尿布或內(nèi)褲上尿黑酸的灰褐色或黑色污漬，引起患兒家長(zhǎng)或患者的注意。城市使用抽水馬桶多不太注意放置后尿色改變，而農(nóng)村晚上使用尿桶者，多能發(fā)現(xiàn)尿色改變。尿液檢查：新鮮尿顏色為正常淺黃色，將一杯尿靜置，可觀察到尿液顏色逐漸變?yōu)樗{(lán)灰色、灰色，約3～5h后變?yōu)楹谏?。尿液顏色改變最早由上層開始，慢慢擴(kuò)展。在一杯新鮮尿20ml加入10%氫氧化鈉10滴后顏色迅速變成黑褐色。尿液氯化鐵實(shí)驗(yàn)呈紫黑色反應(yīng)。尿液中檢出黑尿酸是診斷本病的金標(biāo)準(zhǔn)，基因診斷主要用于疾病早期診斷和遺傳咨詢。使用氣液色譜法、薄層色譜法和酶分光光度法分析患者尿中尿黑酸含量，確診尿黑酸癥。在大多數(shù)患者，尿黑酸癥狀不會(huì)進(jìn)展到褐黃病、褐黃病性關(guān)節(jié)炎。由于肝臟產(chǎn)生足夠HGD(尿黑酸1，2雙氧酶)每天能轉(zhuǎn)變清除1．5千克尿黑酸，需損失大于99%的HGD酶活性患者才有臨床癥狀。有癥狀的患者，最早體征是30多歲時(shí)耳廓、鞏膜(Osler征)、角膜、結(jié)膜輕微藍(lán)黑色變或灰藍(lán)色變。

應(yīng)用^[2]

外源尿黑酸對(duì)擬南芥幼苗花青素生物合成的影響。以擬南芥Col–0(CK)和酪氨酸降解最后一步缺陷突變體sscd1為試驗(yàn)材料，采用外源尿黑酸處理幼苗，研究尿黑酸對(duì)花青素生物合成的影響。結(jié)果顯示：外源尿黑酸能誘導(dǎo)擬南芥幼苗花青素的積累，而且在sscd1突變體中花青素的積累效果更顯著；熒光定量PCR分析發(fā)現(xiàn)，尿黑酸處理能促進(jìn)花青素生物合成基因(包括花青素生物合成的下游基因DFR、LDOX、UF3GT和上游基因PAL、CHI、CHS)的表達(dá)，且在sscd1突變體中，這些基因表達(dá)上調(diào)的幅度更大。以上結(jié)果表明，尿黑酸處理能激活花青素生物合成途徑，從而促進(jìn)花青素的積累；酪氨酸降解最后一步缺陷能促進(jìn)尿黑酸誘導(dǎo)花青素的生物合成。

主要參考資料

[1] 尿黑酸癥的臨床及影像學(xué)表現(xiàn)(附3例報(bào)告)

[2] 外源尿黑酸對(duì)擬南芥幼苗花青素生物合成的影響