温州医学院《生物化学》讨论题(大题),题库

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生物化学讨论题

基因治疗

案例：

1990年9月14日，美国国立卫生研究院（National Institute of Health，NIH）的Blease 和Anderson 合作进行了第一例人类基因治疗。患者是一位由于体内缺乏腺苷脱氨酶（adenosine deaminase，ADA）而患有重度联合免疫缺陷症（severe combined immunodeficience，SCID）的4岁女孩。采用梯度分离得到患儿血细胞中的单个核细胞，在含有CD3抗体和IL-2存在情况下培养这些细胞以刺激T淋巴细胞增值，以携带ADA基因和neo基因反转录病毒转染增殖的细胞，数日后将细胞输回体内。该患者在随后的10个半月中，共接受了7次上述的自体细胞输回体内，患者免疫功能明显增强，临床症状改善。用PCR分析表明，患者血液中约有相当于正常人的25％的ADA基因转染细胞。此次治疗结果令人满意，大大推动了临床基因治疗的发展。

问题讨论：

1、 什么是基因治疗？它的基本程序有哪些？

2、 将外源基因导入细胞内的常见方法有哪些？

答：基因治疗是现代生物医药领域中的一场革命，是指在基因水平上进行疾病治疗，包括纠正人自身基因的结构或功能上的错乱，阻止病变的进展，杀死病变细胞或抑制外源病原体遗传物质的复制，是遗传病从根本上进行治疗的惟一途径，在恶性肿瘤治疗中发挥了越来越重要的作用，基因治疗发展至今已有600多个基因治疗临床方案中绝大部分是癌症的基因治疗。基因治疗必须解决“有效性、安全性和质量可控性”问题，必须具备有疾病相关基因的克隆技术、疾病相关基因表达载体的重组构建技术以及该基因在体内的高效转移和表达技术等，因此基因治疗有其特殊性和困难性，也曾受到世人广泛关注和激烈争论。 基因治疗的基本程序：

(一)治疗性基因的获得

(二)基因载体的选择

(三)靶细胞的选择

(四)基因转移方法

(五)转导细胞的选择鉴定

(六)回输体内

实施基因转移的途径主要有两类：一类是ex vivo,另一类是in vivo。前者是指将含外源基因的载体在体外导入人体自身异体细胞，经体外细胞扩增后，输回人体。后者是将外源基因装配于特定的真核细胞表达载体，直接导入人体内，载体可以是病毒或非病毒型，甚至是裸DNA。第一种方法易于操作，也比较安全；第二种方法有利于大规模工业生产，但是难以保证安全性，技术上要求也高。应按不同疾病和导入基因的不同性质予以选择。

嘌呤核苷酸的代谢异常及抗代谢物

案例：

患者，男性，40岁，两年来因全身关节疼痛伴低热反复就诊，均被诊断为“风湿性关节炎”。经抗风湿和激素治疗后，疼痛现象稍有好转。两个月前，因疼痛加重，经抗风湿治疗不明显前来就诊。体格检查：体温37.5℃，双足第一跖趾关节红肿，压痛，双踝关节肿胀，左侧较明显，局部皮肤有脱屑和瘙痒现象，双侧耳廓触及绿豆大的结节数个，白细胞9.5X109/L，血沉67mm/h。

问题讨论：

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1、 该患者的可能诊断是什么？需做什么检查进一步确诊？

2、 抗痛风药的作用机制？

答：该患者可能诊断是痛风。因该患者有反复发作的关节炎，累及双足第一跖趾关节，双踝关节，肩和髋关节未累及，双侧耳廓（即软骨）触及绿豆大的结节数个（即痛风石）。本病的诊断要点是：反复发作的关节炎，痛风石，间质性肾病和尿酸性肾结石。典型的首次发作于夜间发生，常累及单个关节，也可能反复发作，累及多个关节。影响第一跖趾关节，足弓，踝、膝、腕、肘，而髋和肩等大关节较少受累。

如需进一步确诊，需检查血尿酸含量，经检查该患者血尿酸570μmol/L（男性参考值149－416μmol/L），表明是升高的。此外局部X线摄片：两足第一跖趾关节、双踝关节均符合痛风样改变。因此基本上可以确诊。

临床上常用别嘌呤醇（allopurinol）治疗痛风症。别嘌呤醇与次黄嘌呤结构类似，只是分子中N8与N7互换了位置，故可抑制黄嘌呤氧化酶，从而抑制尿酸的生成。同时，别嘌呤在体内经代谢转变，与PRPP反应生成别嘌呤核苷酸，不仅消耗了PRPP，使其含量下降，而且别嘌呤核苷酸与IMP结构类似能反馈抑制PRPP酰胺转移酶，阻断嘌呤核苷酸的从头合成。这两反面的作用均可使嘌呤核苷酸的合成减少。

抑制剂对酶促反应速度的影响

案例：

患者，女性，45岁，已婚，汉族，农民。因与家人争吵晚上9时自服“敌百虫”约100ml。服毒后自觉头晕、恶心，并伴有呕吐，呕吐物有刺鼻农药味。服药后家属即发现，立即到当地医院就诊，洗胃10000ml后，予阿托品5ml静推，解磷定2g肌注后，病情无好转。渐出现神志不清，呼之不应，刺激反应差，于凌晨2点（即服药后5小时）转入某医学院附属医院。

体格检查：体温37.1℃，脉搏85次/分，呼吸30次/分，血压115/65mmHg，发育正常，营养中等，神志模糊，急性病容，瞳孔Φ2mm，光敏，唇无发绀，呼吸急促，口吐白沫，呼出气有刺鼻农药味，双肺湿性啰音。心率85次/分，律齐，未闻及杂音。腹平软，未见胃肠型及蠕动波，肝脾无触及，移动性浊音（一），肠鸣音14次/分，音调不高，双下肢无浮肿。 辅助检查：

1、 血常规：白细胞11.5X109/L。

2、 尿常规：正常。

3、 血气：pH 7.32，PaO2 57mmHg，PaCO2 34mmHg，BE－8mmol/L。

4、 便常规：黄、软，镜检（一），OB（±）。

5、 肝功能：ALT 126U/L(0－40)，AST 134U/L(0－37），肌酸激酶4200U/L(40－140)。

6、 肾功能：正常。

7、 ECG：正常。

8、 胆碱酯酶浓度：224U/L(4600－11000)。

予以催吐洗胃，硫酸镁导泻，阿托品、解磷定静注，反复给药补液、利尿等对症支持治疗，患者腹痛有好转，但又出现口干，心慌，烦躁不安，胡言乱语等症。

问题讨论：

1、 有机磷化合物对酶的抑制作用属于哪种类型？有何特点？

2、 有机磷中毒的生化机制是什么？

3、 解磷定解毒的生化机制是什么？

答：有机磷农药（有机磷酸酯类农药）如美曲膦酯（敌百虫）、苏化203、1059等能特异地

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与胆碱酯酶（choline esterase）活性中心丝氨酸残基的羟基共价结合，在体内与胆碱酯酶形成磷酰化胆碱酯酶，使酶活性受到抑制。胆碱酯酶与中枢系统有关。正常机体在神经兴奋时，神经末梢释放乙酰胆碱传导刺激。乙酰胆碱发挥作用后，被胆碱酯酶水解为乙酸和胆碱。若胆碱酯酶被抑制，神经末梢分泌的乙酰胆碱不能被及时地分解而积聚在突轴间隙，使胆碱能神经过度兴奋，引起毒蕈碱样、烟碱样和中枢神经系统症状，出现抽搐等症状，最终导致死亡。因此这类物质又称神经毒剂。某些酯烃基及芳烃基磷酸酯类化合物尚有迟发性神经毒作用，是由于有机磷农药抑制体内神经靶酯酶（神经毒性酯酶），并使之“老化”，而引起迟发性神经病。此毒作用与胆碱酯酶活性无关。

临床上用解磷定和氯磷定治疗有机磷农药中毒。解磷定（pyridine dioxime methyliodide， PAM）和氯磷定为肟类复能剂，可解除有机磷化合物对羟基酶的抑制作用。阿托品能清除或减轻毒蕈碱样和中枢神经系统症状，改善呼吸中枢抑制。复能剂应及早应用，磷酰化胆碱酯酶一般约经48小时即“老化”，不易重新活化。

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