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(一)發(fā)病原因
肝豆?fàn)詈俗冃韵党Ｈ旧w隱性遺傳性疾病，受累基因與銅代謝紊亂有關(guān)，與位于染色體的酯酶D基因與視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因緊密連鎖。
(二)發(fā)病機(jī)制
WD的發(fā)病機(jī)制有膽道排泄減少、銅藍(lán)蛋白合成障礙、溶酶體缺陷、金屬巰蛋白基因異常及調(diào)節(jié)基因異常等學(xué)說，目前以前二種學(xué)說獲得多數(shù)學(xué)者贊同。
1.銅代謝合成障礙
多數(shù)實(shí)驗(yàn)室用64Cu對(duì)體內(nèi)銅代謝研究證明，血清銅藍(lán)蛋白減少是WD體內(nèi)銅積蓄的主要原因。但銅藍(lán)蛋白為何缺乏，尚未完全闡明。Bichtrrich根據(jù)銅藍(lán)蛋白電泳發(fā)現(xiàn)，正常成人是由先構(gòu)成的未分化的銅藍(lán)蛋白D在肝臟內(nèi)經(jīng)肽酶將其大部分轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)蛋白C，然后由80%銅藍(lán)蛋白C與20%銅藍(lán)蛋白D構(gòu)成銅藍(lán)蛋白，而WD患者僅存在銅藍(lán)蛋白D，而幾乎沒有C部分，故引致銅藍(lán)蛋白合成障礙。
2.膽道銅排泄障礙
正常成人每日需從食物中吸收銅2～5mg，銅離子進(jìn)人體內(nèi)后，大部分先與白蛋白疏松結(jié)合為直接反應(yīng)銅，運(yùn)送到肝臟，在肝細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)與各種球蛋白主要是α2-球蛋白牢固地結(jié)合為銅藍(lán)蛋白(間接反應(yīng)銅)。一般血漿中的總銅量90%～95%以銅藍(lán)蛋白形式存在，僅約5%的銅與白蛋白、氨基酸和多肽疏松結(jié)合存在，后者除在各臟器內(nèi)自由通過細(xì)胞膜與血漿銅交換外，大部分由溶酶體攝取經(jīng)膽管從糞便中排出，少數(shù)由尿排出。即正常人從食物中吸收的銅，除體內(nèi)生理需要外，過剩的銅絕大部分從膽管中膽汁排泄。Frommer率先測(cè)定8例WD患者及10例對(duì)照組的十二指腸液內(nèi)含銅量，發(fā)現(xiàn)WD組顯著低于對(duì)照組，提出膽管排銅障礙是造成WD患者體內(nèi)銅蓄積的重要原因。
銅是人體必需的微量元素，作為輔基參與多種重要生物酶合成。正常成人每日從飲食攝取銅2～5mg，約30%在胃、十二指腸及空腸上端吸收入血，大部分與白蛋白疏松結(jié)合進(jìn)入肝細(xì)胞，在肝細(xì)胞中銅與α2球蛋白牢固結(jié)合成銅藍(lán)蛋白(ceruloplasmin，CP)，CP有氧化酶活性，呈深藍(lán)色，剩余銅被結(jié)合到其他特殊銅蛋白中。正常人每日膽汁排銅量約1200μg。約70%的CP存在于血漿，其余存在于血管外，血液循環(huán)中90%～95%的銅結(jié)合在CP上。CP有重要生理功能，可作為銅的供體參與細(xì)胞色素C及其他銅蛋白合成，具有亞鐵氧化酶作用，將亞鐵氧化為高鐵狀態(tài)，使氧還原成水。剩余的銅通過膽汁、尿液和汗液排出體外。WD患者銅藍(lán)蛋白合成障礙，90%以上患者血清CP量明顯減少，但肝內(nèi)前銅藍(lán)蛋白(Apo-CP)含量及結(jié)構(gòu)正常，提示生化障礙發(fā)生在肝內(nèi)Apo-CP與銅結(jié)合環(huán)節(jié)，CP合成障礙是本病基本的遺傳缺陷。肝內(nèi)銅代謝紊亂引起血清CP合成障礙，導(dǎo)致血清銅及CP降低，尿銅排泄增多，膽道排銅減少，過量銅在肝臟、腦、腎臟及角膜等組織沉積致病，但約5%的Wilson病人血清CP水平正常難以解釋。
近年研究已確定CP基因位于13號(hào)染色體(13q14-21)，有多種突變型，表達(dá)CP是132kD糖蛋白，由1046個(gè)氨基酸殘基組成單條多肽鏈，結(jié)合6個(gè)三種不同類型銅離子。WD患者銅藍(lán)蛋白前體無(wú)異常，基因及表達(dá)產(chǎn)物無(wú)變化，從遺傳基因角度不能解釋W(xué)D血清CP明顯減少?；蛲蛔冇忻黠@遺傳異質(zhì)性，突變方式包括轉(zhuǎn)換(A→G)、顛換(C→G)、缺失(CCC→CC)及插入(T→TT)，其中C→G顛換最常見，造成編碼氨基酸變化(如組氨酸變成谷氨酸、天門冬氨酸變成絲氨酸)及移碼突變，至今發(fā)現(xiàn)的突變均涉及ATP酶功能區(qū)。WD基因突變引起編碼P型ATP酶(也稱ATP7B)功能改變，ATP7B主要功能是銅轉(zhuǎn)運(yùn)，部分或全部功能喪失，不能將多余銅離子從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)出去，使銅離子在特定器官和組織沉積致病。
WD的分子發(fā)病機(jī)制存在種族差異，歐美患者ATP7B基因高頻突變點(diǎn)是14號(hào)外顯子，處于ATP7B基因磷酸化區(qū)及ATP結(jié)合區(qū)，兩個(gè)功能區(qū)基因突變使功能消失，導(dǎo)致酶缺乏，轉(zhuǎn)運(yùn)過程中能量引起銅離子在細(xì)胞內(nèi)滯留。中國(guó)WD患者高頻突變點(diǎn)8號(hào)外顯子在整個(gè)ATP7B基因中處于跨膜功能區(qū)，引起蛋白質(zhì)一級(jí)、二級(jí)結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致細(xì)胞膜銅轉(zhuǎn)運(yùn)停滯而致病。
WD的病理表現(xiàn)為大量的銅沉積于組織。病變特征性地分布于腦組織、肝臟、腎臟及角膜等處。腦病變以殼核最早和明顯，其次為蒼白球、尾狀核及大腦皮質(zhì)，丘腦底核、紅核、黑質(zhì)、丘腦及齒狀核亦可受累。神經(jīng)元顯著減少或完全脫失，軸突變性和星形膠質(zhì)細(xì)胞增生。角膜邊緣后彈力層及內(nèi)皮細(xì)胞漿內(nèi)，可見棕黃色細(xì)小銅顆粒沉積，嚴(yán)重者角膜中央?yún)^(qū)及間質(zhì)細(xì)胞中也可見到。肝臟外表及切面可見大小不等結(jié)節(jié)或假小葉，頗似壞死后肝硬化，肝細(xì)胞脂肪變性，含銅顆粒。電鏡下可見肝細(xì)胞內(nèi)線粒體致密、線粒體嵴消失及粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)斷裂等。