Hemal Biochemistry血液的生物化学血液的生物化学协和医院病例协和医院病例C598544C598544 某男，某男，3535岁，工人。岁，工人。 因见光后皮损因见光后皮损2020余年，反复尿黄、余年，反复尿黄、腹痛腹痛1616年，复发年，复发1010天，呕血、黑便天，呕血、黑便1 1天，天，于于19991999年年1010月月2525日收入院。日收入院。 1010岁岁起起日日晒晒后后皮皮肤肤出出现现红红斑斑、肿肿胀胀、烧烧灼灼感感，搔抓后结痂。搔抓后结痂。 19831983年年后后因因乏乏力力、纳纳差差、尿尿黄黄先先后后6 6次次于于地地坛坛医医院院诊诊治治。查查ALTALT、胆胆红红素素升升高高，各各型型肝肝炎炎病病原原学学指指标标均均阴阴性性。同同时时间间断断出出现现持持续续性性腹腹痛痛，阵阵发发性性加加剧，查胰腺炎、胆石症指标皆阴性。剧，查胰腺炎、胆石症指标皆阴性。乏力、纳差、尿黄、腹痛、皮肤光损乏力、纳差、尿黄、腹痛、皮肤光损肝功能异常，各型肝炎病原学指标均阴性肝功能异常，各型肝炎病原学指标均阴性胰腺炎、胆石症指标皆阴性胰腺炎、胆石症指标皆阴性 19971997年年5 5月月于于中中日日友友好好医医院院会会诊诊，诊诊断断为为“X X”。治疗后，病情缓解，出院。治疗后，病情缓解，出院。 19981998年年3 3月月，再再次次皮皮肤肤过过敏敏，全全腹腹持持续续性性绞绞痛痛，阵阵发发性性加加剧剧。因因疼疼痛痛难难耐耐，多多次次自自杀杀（割割腕腕、撞撞墙墙、触触电电）未未遂遂。同同时时伴伴有有皮皮肤肤黄黄染染、尿尿黄黄。后后因因呕呕鲜鲜血血伴伴黑黑便便，于于19981998年年4 4月月首首次次收收入入我我院院诊诊治治。住住院院期期间间，多多次次出出现现构构音音障障碍碍，伴伴一一过过性性意意识识丧丧失失，神神经经科科考考虑虑为为累累及及延延髓髓神神经经核核及及周周围围神神经经的的表现。治疗后，病情缓解，出院。表现。治疗后，病情缓解，出院。 此此次次因因病病情情反反复复，再再度度收收入入我我院院。其其外外祖祖父父及妹妹有光过敏史。及妹妹有光过敏史。 Hemal Biochemistry血液的生物化学血液的生物化学1. Heme biosynthesis2. Porphyria (卟啉病卟啉病）n血红蛋白（血红蛋白（hemoglobin, Hb）血血红红蛋蛋白白具具有有4个个亚亚基基组组成成（2条条肽肽链链、2条条肽肽链链）的的四四级级结结构构，每每个个亚亚基基结结合合1个个血红素并携带血红素并携带1分子氧。分子氧。Heme biosynthesisn血红素血红素Fe65Heme biosynthesisOO血红素中氧结合位点血红素中氧结合位点 -氨氨 基基 - -酮酮 戊戊 酸酸 ( -aminolevulinic acid, ALA)的合成的合成琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A甘氨酸甘氨酸ALAALA synthase, ALAS反反应应部部位位：线线粒粒体体Heme biosynthesis胆色素原胆色素原(prophobilinogen，PBG)的生成的生成ALA dehydrase, ALA-DALA脱水酶脱水酶2H2O反反应应部部位位：胞胞液液Heme biosynthesis线状四吡咯线状四吡咯的生成的生成胆色素原脱氨酶胆色素原脱氨酶线状四吡咯线状四吡咯PBG deaminase, PBG-D反反应应部部位位：胞胞液液Heme biosynthesis尿卟啉原尿卟啉原III (Uroporphyrinogen III, UPG III)的生成的生成尿卟啉原尿卟啉原III同合酶同合酶UPG III cosynthhase反反应应部部位位：胞胞液液Heme biosynthesis粪卟啉原粪卟啉原III (Coproporphyrinogen III, CPG III)的的生成生成尿卟啉原尿卟啉原III脱羧酶脱羧酶4CO2UPG III decarboxylase反反应应部部位位：胞胞液液Heme biosynthesis原卟啉原原卟啉原IX (Protoporphyrinogen IX)的生成的生成2CO2, 4H反反应应部部位位：线线粒粒体体粪卟啉原粪卟啉原III氧氧化脱羧酶化脱羧酶CPG III oxidaseHeme biosynthesis原卟啉原卟啉IX (Protoporphyrin IX)的生成的生成反反应应部部位位：线线粒粒体体6H原卟啉原原卟啉原IX氧化酶氧化酶Protoporphyrinogen oxidaseHeme biosynthesis血红素血红素 (Heme)的生成的生成反反应应部部位位：线线粒粒体体VM+ Fe2+亚铁螯合酶亚铁螯合酶FerrochelatseHeme biosynthesis尿尿尿尿ALA、PBG和卟啉原是无色和无荧光的和卟啉原是无色和无荧光的卟啉原不稳定，易被氧化，对光敏感卟啉原不稳定，易被氧化，对光敏感漏到细胞外液的卟啉原自动氧化为卟啉漏到细胞外液的卟啉原自动氧化为卟啉氧氧化化的的卟卟啉啉受受到到长长波波紫紫外外线线照照射射时时呈呈红红色色荧荧光光：原原卟卟啉啉，最最后后的的中中间间体体，是是唯唯一被氧化的卟啉一被氧化的卟啉 Heme biosynthesisn血红素合成过程中中间产物的性质血红素合成过程中中间产物的性质What is Porphyria?ConceptionDiagnosisThe porphyrias are inherited and acquired disorders in which activities of enzymes of the heme biosynthetic pathway are partially deficient.Phenotype, Urinary porphyrin patternWhat is Porphyria?古古希希腊腊医医生生希希波波克克拉拉底底通通常常被被认认为为是是第第一一个个认认识识到到卟卟啉啉症症的的人人，把把这这种种疾疾病病看看作一种作一种血液病血液病或肺病。或肺病。18711871年年，德德国国伟伟大大的的生生物物化化学学家家菲菲利利克克斯斯霍霍珀珀- -塞塞勒勒才才发发现现了了卟卟啉啉色色素素同同卟卟啉症之间的因果关系。啉症之间的因果关系。 18891889年年，B.J.B.J.斯斯托托克克维维斯斯将将一一系系列列的的临临床床症症状状统统称称为为“卟卟啉啉症症”，从从此此这这种种怪怪病的名称得以确立。病的名称得以确立。 Hippokrates of Kos前前460前前377 乔治三世乔治三世 1738173818201820 1788 1788 年年夏夏天天，国国王王生生了了一一场场病病。1010月月1616日日这这天天，乔乔治治三三世世雨雨中中骑骑马马以以后后，突突然然痉痉挛挛，随随后后国王的言行举止失常，他不停讲话。国王的言行举止失常，他不停讲话。 此此后后他他的的病病情情却却急急转转直直下下，17881788年年1111月月5 5 日日，乔乔治治三三世世在在就就餐餐时时，揍揍王王太太子子，并并企企图图把把王王太太子子的的脑脑袋袋往往墙墙上上猛猛撞撞。国国王王喃喃喃喃自自语语个个不不停停，嘴嘴里里冒白沫，两眼充血，看起来像两颗紫葡萄。冒白沫，两眼充血，看起来像两颗紫葡萄。 医生和历史学家对乔治三世的病争论不休医生和历史学家对乔治三世的病争论不休用心理学解释用心理学解释是一种少见的内科病是一种少见的内科病外伤性的诱发因素：失掉美洲殖民地外伤性的诱发因素：失掉美洲殖民地凡高的病情很特别。不发病时极为清醒，发病时会做出一凡高的病情很特别。不发病时极为清醒，发病时会做出一些匪夷所思的事情来。些匪夷所思的事情来。18811881年，凡高向表姐求婚，遭到坚决拒年，凡高向表姐求婚，遭到坚决拒绝，竟把自己的手放在火上烧。绝，竟把自己的手放在火上烧。18881888年年1010月，高庚来到凡高的住处，与凡高同住并一起作月，高庚来到凡高的住处，与凡高同住并一起作画。他们两人多年互相尊重与敬佩，满以为这样可以更进一步画。他们两人多年互相尊重与敬佩，满以为这样可以更进一步增进友谊，但由于性格上的差异太大，经常发生争吵。有一次增进友谊，但由于性格上的差异太大，经常发生争吵。有一次在剧烈争吵中，凡高竞用枪射伤了高庚。高庚终于在在剧烈争吵中，凡高竞用枪射伤了高庚。高庚终于在1212月离去，月离去，凡高则用刀割下了自己的一只耳朵，并创作了一幅油画。凡高则用刀割下了自己的一只耳朵，并创作了一幅油画。 根据凡高的病情，学者们比较一致地将他回顾性诊断为根据凡高的病情，学者们比较一致地将他回顾性诊断为急急性间歇性卟啉症性间歇性卟啉症患者。患者。凡高凡高vvangogh 18531890割耳朵后的自画像割耳朵后的自画像凡高凡高2828岁时开始绘画的学习和创作。岁时开始绘画的学习和创作。3535岁进入岁进入创作高潮，创作高潮，3737岁去世，一生中创作了八百多幅岁去世，一生中创作了八百多幅油画和一千多幅素描。油画和一千多幅素描。Non TgUVH1 lineH2 lineUVUVNon TgBFUVNon TgH1 lineH2 lineH1 lineH2 lineThe Body of -Tg Mice Show Red Fluorescence under UV LightAirwayH1NTbrainstomachspleenribkidneylungThe Organs of - Tg Mice Show Red Fluorescence under UV LightThe Urine of -Tg Mice Show Red Colour under BF LightNon TgTgCongenital erythropoietic porphyriaPorphyrin exhibited strong red fluorescence when exposed to UV !Urinary porphyrin pattern of - Tg mice (HPLC)URO IHEPTA IPENTA ICOPRO IMESO IXHEXA IURO IIICOPRO IIITgNon TgUrinary porphyrin pattern of porphyia (HPLC)传说与真实中的吸血鬼传说与真实中的吸血鬼 嗜嗜饮饮鲜鲜血血：对对于于大大多多数数卟卟啉啉症症患患者者，输输血血和和血血红红素素能能够够有有效效缓缓解解症症状状。古古代代的的卟卟啉啉症症患患者者可可以以通通过过饮饮用用鲜鲜血血来来使使自自己感觉舒服一些己感觉舒服一些这很可能是吸血鬼故事的起源。这很可能是吸血鬼故事的起源。惧惧怕怕阳阳光光：卟卟啉啉症症患患者者只只能能生生活活在在黑黑暗暗世世界界里里。卟卟啉啉是是一一种种光光敏敏色色素素，它它会会聚聚集集在在人人的的皮皮肤肤、骨骨骼骼和和牙牙齿齿上上。在在黑黑暗暗中中不不会会对对身身体体造造成成危危害害，但但一一旦旦接接触触阳阳光光，就就会会转转化化为为危险的毒素，吞噬肌肉和组织。危险的毒素，吞噬肌肉和组织。牙牙齿齿尖尖利利：卟卟啉啉接接触触阳阳光光后后会会转转化化为为可可以以吞吞噬噬肌肌肉肉和和组组织织的的毒毒素素，会会腐腐蚀蚀患患者者的的嘴嘴唇唇和和牙牙龈龈，使使他他们们露露出出尖尖利利的的、狼狼一一样样的的牙牙齿齿。腐腐烂烂的的牙牙龈龈看看上上去去总总是是血血淋淋淋淋的的，难难免免会会让人联想起吸食鲜血的吸血鬼。让人联想起吸食鲜血的吸血鬼。 Heme biosynthetic pathway and porphyriaPorphyria5-Aminlaevulinate synthaseMetabolitesEnzymesGlycine+succinyl-CoA 5-Aminlaevulinate dehydratasePorphobilinogen deaminaseUroporphyrinogen III cosynthaseUroporphyrinogen decarboxylaseCorproporphyrinogen oxidaseProtoporphyrinogen oxidaseFerrochelatse5-Aminlaevulinic acid Porphobilinogen Hydroxymethylbilane Uroporphyrinogen Corproporphyrinogen Protoporphyrinogen Protoporphyrin HemePlumboporphyria (ALP)Acute intermittent porphyria (AIP)Porphyria cutanea tarda（ （PCT） ）Variegate porphyria (VP)Erthropoietic protoporphyria (EPP)Hereditary coporphyria (HCP)Congenital erthropoietic protoporphyria (CEP)Urinary porphyrin pattern of porphyia (HPLC)M.Kondo Bull. Inst. Public Health,43(4) 1994