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白化病的分子发病机制

白化病的分子发病机制
白化病是黑色素代谢障碍致使皮肤、头发和眼部黑色素沉着减少或缺失为特征的遗传病。

黑色素是在黑素细胞中合成,黑素细胞含有特殊的细胞器,称为黑素小体。

黑素细胞主要位于皮肤上皮的基底层、毛囊、视网膜色素上皮层及虹膜中,其内的黑素小体是一种溶酶体相关细胞器,是合成黑色素的场所。

黑色素合成后,沉积于黑素小体中,逐渐形成均匀一致的黑素颗粒,成熟的黑素颗粒沿微管、微丝运动,被运输到黑素细胞的树突上,再到达相邻的角质细胞中,最后被角质细胞内的溶酶体降解,随表皮细胞的脱落而排出。

黑素小体的合成和运输是一个精细而复杂的过程,大致可分为三个阶段:①黑素细胞中黑素小体形成及黑色素合成;②黑素小体向黑素细胞树突末端运动;③黑素小体转入角质细胞。

这三个环节中的某些环节缺陷将导致一类色素脱失性疾病——白化病的发生。

黑素小体中含有酪氨酸酶,酪氨酸酶是一个含铜的金属糖蛋白,在黑色素生物合成中至少催化最初的两步反应,酪氨酸经此酶作用羟化成L-3,4二羟苯丙氨酸(多巴),然后多巴被氧化成多巴醌,再进一步转变为各种衍生物,黑色素是多巴醌、吲哚-5,6醌、多巴色素的聚合物。

广义的白化病包括全身性白化病即眼皮肤型白化病(OCA)和局部性白化病即眼型白化病(OA)。

眼皮肤型白化病至少包括10种类型,眼型白化病包括4种类型。

以下是一些类型白化病的分子发病机制:
一、眼皮肤型白化病(OCA)
1、OCA1 是一种常染色体隐性遗传病。

此类型个体完全缺乏黑色素,毛囊当温育在包含酪氨酸或多巴的组化溶液时,不能产生黑色素反应。

酪氨酸酶基因(TYR)导致此病发生。

2、OCA2 为常染色体隐性传染病。

出生时缺乏可检测到的黑色素,但在儿童和成人期,眼睛和头发等位置会增加一些色素,多巴毛囊试验呈现阳性。

皮肤、毛发和眼睛的色素从缺乏到黄橙色,随着年龄的增长色素会在上述组织中累积。

P基因突变导致此病发生。

3、OCA3 也是常染色体隐性遗传病。

其棕色表型上有别于OCA1,遗传上有别于OCA2。

酪氨酸酶相关蛋白1基因(TYRP-1)突变导致该病发生,该基因与酪氨酸酶基因结构相似。

二、眼型白化病(OA)
主要为OA1(Nettlesship falls型X连锁眼白化病),是眼白化病中最常见的一种。

此症由X连锁的性状传递。

黑色素相关因子调节哺乳动物神经视网膜的发育,因为白化病患者有不同程度的视网膜发育缺陷。

正常视网膜色素上皮含有黑色素,而在白化病患者,视网膜色素上皮根本检测不到黑色素。

研究表明视网膜上皮是神经视网膜发育的调节因子,色素上皮中黑色素的缺乏会引起神经视网膜的发育缺陷,进一步引起视觉纤维通路的异常。

眼白化病患者只有眼部色素的缺乏,它仅仅表现为眼的异常。

总结
酪氨酸酶基因控制黑色素的生成,也调控黑色素在眼和皮肤的表达。

酪氨酸酶基因突变是引起眼皮肤型白化病Ⅰ型的主要分子病理学基础。

但是酪氨酸酶基因并不调控眼和皮肤以外其它部位的黑色素合成,眼和皮肤以外部位的黑色素合成是由酪氨酸羟化酶调控的,酪氨酸酶调控黑色素合成过程中前两步反应,即酪氨酸羟化为多巴和多巴氧化为多巴醌。

白化病的各种异常并不是单纯由酪氨酸酶基因突变引起。

但无论是酪氨酸酶阳性还是阴性的患者都有共同的表现:视网膜发育缺陷。

黑色素过程中不止一个位点的突变。

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