(一)发病原因
肝豆状核变性是常染色体隐性遗传性铜代谢异常病,致病基因定位于第13号染色体长臂远端。
(二)发病机制
1.发病机制
缺陷基因定位于染色体13q14.3,基因产物为P型铜转运ATP酶,基本的生化病变是铜排泄障碍,引起铜在体内各种组织中沉积,正常人自膳食中摄入的铜每天约为1~5mg,其中约40%由肠道吸收而进入血浆,很快即运送至肝脏,在肝内合成铜蓝蛋白(ceruloplasmin),再进入血液循环,正常时血浆铜约95%是以铜蓝蛋白的形式存在的,另有少量的铜与白蛋白呈疏松结合,铜蓝蛋白是一种α-球蛋白,是肝脏铜转运的主要载体,是合成各种含铜酶的供铜者,细胞色素C氧化酶,过氧化物歧化酶,多巴胺β羟化酶等都含有铜,正常小儿血浆中铜蓝蛋白的含量为200~400mg/L(20~40mg/dl),2个月以下婴儿略低,体内的铜主要是经胆汁由大便排出,尿的排铜甚微,肝豆状核变性时,铜代谢异常主要表现为:
①胆汁排铜明显减少,间接法测算患者经胆汁排铜量仅为常人的20%~40%;
②铜与铜蓝蛋白的结合率下降,由于血中铜蓝蛋白减低是本病的主要表现之一,既往曾认为肝脏合成铜蓝蛋白障碍是其基本生化缺陷,进一步研究证明,HLD病人血清中铜蓝蛋白前体-脱辅基铜蓝蛋白(未结合铜)不低,减少的只是与铜元素结合的全铜蓝蛋白,因而,铜与铜蓝蛋白的结合力下降,而不是肝脏合成铜蓝蛋白能力下降,可能是本病的基本缺陷之一,由于胆汁排铜的障碍,体内铜代谢呈正平衡,肝铜增加,铜逐渐蓄积于肝内,铜由血循环再转移到体内各种组织中,逐渐沉积在脑,肾,角膜,也可能沉积在血细胞,骨关节等组织中,过量的铜对组织有毒性作用,破坏细胞的线粒体,过氧化物小体,溶酶体等结构,造成细胞损伤,此外,本病时铜代谢异常也可能影响铁代谢,血浆中铁结合球蛋白减少。
本病的发病及病程经过与铜在体内的蓄积过程有关,可以分为以下几个阶段:第一阶段为无症状期,自生后开始铜在肝脏蓄积直至达到中毒的水平,此期铜主要分布于肝细胞内,与金属硫蛋白(metal thionein,MT)等蛋白质结合,第二阶段为肝损害期,铜在肝脏蓄积超过中毒水平,一部分铜释放入血循环并在肝外组织器官沉积,肝脏出现细胞变性,坏死,纤维化直至肝硬化,类似于慢性肝炎的过程;少数病人进展较快,可出现类似急性甚至急性重型肝炎的病理改变,并可伴有急性血管内溶血,第三阶段为肝外症状期,铜在肝外组织器官的蓄积达到或超过中毒水平,出现相应症候。
2.病理改变
(1)肝脏:肝硬化,亚急性黄色肝萎缩,电镜下可见肝细胞内线粒体异常。
(2)脑:病变主要在基底节,壳核尤甚,大脑皮质,丘脑,红核,黑质,脑桥均可受累。