(一)發病原因
本病為一種罕見的常染色體遺傳疾病。其確切的常染色體變異還不清楚。
(二)發病機制
苯丙氨酸和酪氨酸轉化為乙酰乙酸的代謝途徑(圖1),尿黑酸(HGA或2,5-二羥基苯乙酸)是該代謝途徑中含有完整芳香環的最後一種化合物。催化芳香環裂解的酶即尿黑酸氧化酶,正常時存在於肝、腎組織的可溶部分。這種酶對尿黑酸的分解具有高度的特異性,且肝腎以外的組織不含這種酶。本病患者,肝、腎中完全缺乏這種酶的活性,結果可造成尿黑酸不被分解為乙酰乙酸和延胡索酸,這樣就需要通過其他代謝機制以處理尿黑酸。腎臟對尿黑酸的清除率很高,腎小管主動分泌尿黑酸,腎臟一旦將尿黑酸排出體外,它就會逐漸氧化而形成能引起尿變色的聚合物。目前對尿黑酸沉積於組織引起褐黃病的機制還不太明確。尿黑酸有沉積於皮膚和軟骨的傾向,在這些組織中可通過物理引力而結合這種物質。另外,尿黑酸的分解產物能不可逆性結合到結締組織上,而形成可以引起色素沉著的聚合物。組織著色後質地脆弱,甚可能斷裂,導致椎間盤和關節產生退行性病變。另外,尿黑酸還可通過抑制賴氨酰羥化酶而直接作用於膠原合成。
病理:結締組織和軟骨變黑為本病的基本病理改變。尿黑酸可沉積於皮膚、角膜、軟骨、肌腱、韌帶、大血管內膜、心內膜、甲狀腺、肺及腎等臟器,使這些臟器組織變黑,累及軟骨可導致軟骨下骨剝脫。
本病呈常染色體隱性遺傳,通常於20~40歲出現癥狀。男女發病比例約2∶1。
哺乳動物及人類肝、腎含有多種酶能將食物中的苯丙氨酸、酪氨酸逐步氧化為延胡索酸、乙酰乙酸,這些氧化酶有苯丙氨酸羥化酶、酪氨酸轉氨酶、對羥基丙酮酸氧化酶、尿黑酸氧化酶等,後者含有巰基,需要鐵離子以及維生素保持鐵呈還原型。當上述不同的酶缺陷時可能導致不同代謝底物增加,臨床上表現各不相同。
1.褐黃病 酸尿癥病人多需較長時間才表現出臨床褐黃病。大部分病人在20~30歲時逐漸在指甲、耳軟骨(主要位於耳輪與耳珠)部位出現褐色色素沉著,並可在肋軟骨、喉軟骨、氣管軟骨、結膜甚至角膜上出現如煤黑色色素沉著。患者的汗液也可呈褐色,可將腋下及腹股溝部位衣服染成褐黃色。
(1)關節病變:本病最嚴重的並發癥是關節病變。與類風濕關節炎不同,本病主要侵犯脊柱和肩、髖等大關節,而骶髂及手、足小關節很少受累。男性病人發病早且較重,膝關節最常受累,並且損害程度也最重。脊柱病變也是本病最常見的骨關節損害,常表現為下背部僵硬和疼痛,病變最早發生於腰椎,隨著病情的發展,可波及胸椎,使脊柱運動受阻,脊柱生理彎曲消失。椎間盤突出和鈣化也是本病特征性表現,典型病人呈前傾鴨子步態。病變膝關節受輕度外傷後,可引起關節腔積液,滑膜液為非炎癥性,主要含有單核細胞。關節鏡檢可見滑膜黑染。關節腔積液消失後可逐漸發生關節攣縮。
(2)皮損:是由於尿黑酸色素顆粒沉積於真皮和汗腺內所引起。多呈褐色分佈於鼻尖、耳和肋骨-軟骨交界處,也可呈蝶形分佈於鼻梁和面頰部。腋窩和會陰部是富有汗腺的部位,常呈暗褐色或藍黑色,可使貼近這些部位的衣服染成褐色。偶爾指甲也可呈藍灰色。病程後期常伴耳廓僵硬和鈣化。褐黃色的色素沉著有時可發生於眼外組織,如鞏膜、結膜和角膜。鞏膜呈褐色,通常僅限於瞼裂的暴露部位。
(3)其他:部分病人可有心臟瓣膜病變,主要為主動脈瓣狹窄。病程較長的男性病人可發生慢性前列腺炎,系尿黑酸在前列腺的堿性分泌物中形成結石所造成。少數病人可發生多孔的黑色腎結石。
2.酸尿癥關節炎 由於尿黑酸等代謝底物堆聚於關節囊滑囊中,可引起關節面的破壞,早期癥狀為膝、髖、肩等關節疼痛,活動受限。晚期可累及脊柱。但手、腕、肘、踝、足關節較少受累。關節可有紅腫滲液,滑液為非炎癥性,並有較多焦磷酸鹽、鈣鹽沉積。
3.尿液變化 典型尿黑酸尿患者的尿液呈黑色,或尿放置一段時間後,先從表面變黑,逐漸全部尿轉變為暗棕色。
黑色尿、皮膚典型的色素沉著及脊椎、肩和膝等大關節特征性X線表現,構成褐黃病的三大特點,據此可做出診斷。有條件時可做血、尿的尿黑酸特殊檢查。
尿黑酸檢查:尿液靜置後或堿化後變黑,加斑氏試劑變棕色。
1.X線檢查
(1)脊柱改變:胸椎顯著後突,腰椎過度彎曲。脊椎骨質疏松,晚期椎體邊緣有骨刺形成。椎間盤有廣泛退行性變,並出現層狀鈣化,有特殊的扁薄橢圓形密度增加的雙重橫行鈣化影,相互平行,中間隔有一個透亮層。椎間盤受累范圍廣泛,尤以腰椎處為明顯。椎間隙明顯變窄。
(2)肩及膝關節均可發生退行性變,肌腱韌帶可有鈣化,骶髂關節變窄,有關節下骨硬化。恥骨聯合處軟骨也出現鈣化,軟骨下有骨質侵蝕。附著於股骨頭、髖臼、大粗隆、小粗隆、坐骨結節的肌腱和關節周圍軟組織,也可發生鈣化。
2.尿黑酸的特殊檢查 可用分光光度計測定尿黑酸,也可用特殊酶測定血、尿內尿黑酸含量。
病變膝關節受輕度外傷後,可引起關節腔積液,滑膜液為非炎癥性,主要含有單核細胞。關節鏡檢可見滑膜黑染。關節腔積液消失後可逐漸發生關節攣縮。部分病人可有心臟瓣膜病變,主要為主動脈瓣狹窄。男性病人可發生慢性前列腺炎。