精氨酸酶缺乏症的遗传学：家属须知

要了解精氨酸酶缺乏症（也称为高精氨酸血症）这类罕见遗传病，可能会让人感到无从下手。如果你或亲人最近被诊断出患有这种疾病，或者你怀疑家族中有人可能受其影响，那么了解其潜在的遗传学原理以及遗传方式就至关重要。这些知识能让你在诊断、治疗和生育规划等方面更有头绪。

本文旨在用通俗易懂的语言，解读精氨酸酶缺乏症复杂的遗传学知识，为患者家属提供重要信息。

什么是精氨酸酶缺乏症？

精氨酸酶缺乏症是一种罕见的遗传性代谢疾病，它会影响尿素循环。尿素循环主要在肝脏中进行，是一系列帮助身体排出多余氮的过程。氮是身体分解蛋白质时产生的废物。如果尿素循环出现问题，氮就会以氨的形式在体内堆积，这可能会对身体造成损害，尤其是对大脑（Summar & Mew，2018；Ribas 等，2022）。

尿素循环的最后一步需要一种名为精氨酸酶 1 的酶。这种酶能将氨基酸精氨酸转化为尿素和鸟氨酸。在精氨酸酶缺乏症患者体内，精氨酸酶 1 的活性不足。这会导致血液（即高精氨酸血症）和其他体液中精氨酸的积累。虽然高氨血症（血液中氨含量过高）是许多尿素循环障碍的典型症状，但与鸟氨酸氨甲酰基转移酶（OTC）缺乏症等其他疾病相比，精氨酸酶缺乏症患者的高氨血症往往不那么频繁，症状也相对较轻（Sun 等，1993；Sin 等，2015；Scaglia & Lee，2006）。

精氨酸和其他相关物质的积累会引发一系列健康问题，尤其会随着时间的推移影响大脑和神经系统。症状通常在幼儿期逐渐出现，可能包括痉挛（僵硬）和无力，尤其是腿部；发育迟缓、智力障碍、生长问题，有时还会出现癫痫发作（Sun 等，1993；Crombez & Cederbaum，2005；Garg 等，2021；Wu 等，2013）。

遗传病因：ARG1 基因

精氨酸酶缺乏症的根源在于一个名为 ARG1 的特定基因发生了改变，也就是所谓的突变或致病变异。基因就像是细胞内的指令，指导身体合成蛋白质，比如酶。ARG1 基因包含了合成精氨酸酶 1 的指令。

当 ARG1 基因发生突变时，这些指令就会出错。这意味着身体要么无法合成足够的精氨酸酶 1，要么合成的酶无法正常工作。目前已发现 ARG1 基因有 40 多种不同的突变可导致精氨酸酶缺乏症（Sin 等，2015）。这些突变可能遍布整个基因（Sin 等，2015；Wu 等，2013，2015）。

精氨酸酶缺乏症的遗传方式：常染色体隐性遗传

精氨酸酶缺乏症以常染色体隐性遗传的方式遗传。了解这种遗传模式对患者家属来说非常关键。

常染色体隐性遗传的含义如下：

1. 需两个突变基因拷贝：一个人要患上精氨酸酶缺乏症，必须从父母双方各继承一个 ARG1 基因的突变拷贝。
2. 携带者父母：大多数情况下，精氨酸酶缺乏症患者的父母是该疾病的携带者。携带者有一个 ARG1 基因的突变拷贝和一个正常的、能正常工作的拷贝。由于他们有一个正常拷贝，所以携带者通常不会出现精氨酸酶缺乏症的症状（Sun 等，1993）。
3. 遗传可能性：当两个携带者生育孩子时，每次怀孕都有特定的可能性：
   • 孩子有 25%（1/4）的几率从父母双方各继承一个 ARG1 基因的突变拷贝，从而患上精氨酸酶缺乏症。
   • 孩子有 50%（2/4）的几率继承一个突变拷贝和一个正常拷贝。和父母一样，孩子会成为携带者，但通常不会患病。
   • 孩子有 25%（1/4）的几率继承两个正常的 ARG1 基因拷贝，既不会患病也不是携带者。

无论之前生育的孩子是否患病、是否为携带者，每次怀孕的几率都是独立的。

由于 ARG1 基因位于常染色体（非性染色体）上，所以这种遗传模式对男孩和女孩都是一样的（Sun 等，1993；Crombez & Cederbaum，2005）。

基因与症状的关联

一个人所继承的 ARG1 基因突变类型会影响身体合成正常酶的量。不过，特定突变（基因型）与症状严重程度（表型）之间的关系可能很复杂，即使在同一个家庭中，不同个体之间也可能存在差异（Sun 等，1993；Garg 等，2021）。

精氨酸酶 1 活性降低的主要生化后果是精氨酸的积累。虽然可能会出现高氨血症，但精氨酸酶缺乏症中的神经损伤，尤其是进行性痉挛和智力障碍，被认为主要是由慢性高精氨酸血症和其他相关代谢物的积累导致的，而不仅仅是氨中毒（Sin 等，2015；Scaglia & Lee，2006）。

遗传咨询的重要性

对于受到精氨酸酶缺乏症影响或有患病风险的家庭，强烈建议进行遗传咨询（支持信息）。遗传咨询师是经过遗传学专业培训的医疗人员，他们可以：

• 详细解释精氨酸酶缺乏症的遗传学原理和常染色体隐性遗传模式。
• 讨论其他家庭成员（包括兄弟姐妹和未来子女）的患病风险。
• 帮助家庭了解基因检测的选项，比如确诊检测、亲属的携带者检测，以及未来怀孕时的产前或植入前基因检测（Sun 等，1993；Pearson 等，2019；Wu 等，2015）。
• 提供支持和资源。

明确基因诊断后，就可以对其他家庭成员进行针对性检测，从而尽早发现患者，使他们能从及时的治疗和管理中受益（Sun 等，1993；Wu 等，2013，2015；Scaglia & Lee，2006）。

诊断与基因检测

精氨酸酶缺乏症的诊断通常从生化检测开始，比如检测血液和尿液中精氨酸的含量，或者检测红细胞中精氨酸酶的活性（Sun 等，1993；Crombez & Cederbaum，2005；Wu 等，2013）。

确诊通常需要对 ARG1 基因进行分子基因检测。这项检测可以找出基因中的特定突变。确定具体的突变对于确诊至关重要，也是遗传咨询和对其他家庭成员进行检测的关键信息（Sun 等，1993）。

展望未来

对于患者家庭来说，了解精氨酸酶缺乏症的遗传学知识是解决问题的关键一步。这有助于确诊疾病，明确遗传方式，并为生育规划和亲属检测提供依据。

虽然精氨酸酶缺乏症是一种严重的疾病，但早期诊断和持续治疗（通常包括限制饮食中的蛋白质摄入和使用药物）可以显著改善病情，预防或减缓神经症状的进展（Sun 等，1993；Crombez & Cederbaum，2005；Scaglia & Lee，2006）。包括基因治疗在内的新治疗方法也在研究中，为未来带来了希望（Sin 等，2015）。

了解了疾病的遗传基础后，患者家庭会更有信心和能力应对疾病，为亲人争取更好的治疗。

References

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