强:既然高血氨这么危险,危急时刻血氨转化尿素太慢了,能否直接排泄?
梦:当然可以。当血氨短期内升高过快,就需要肾上腺分泌泄水素增加排泄,将单氨从肾脏直接排出。然而氨的过量排泄又会增加肾脏的负担,影响肾脏的正常功能,甚至可能引起肾功能损害或结石,所以直接排氨只能是权宜之计,常态排氨还要依靠尿素。
强:按照阴阳理对称论,对应血氨这个“反骨仔”,一定有制约物吧?
梦:是的,为了制约血氨的毒性,设计出氨基的反结构物质,以嘌呤为底物,三个碳氧双键成三角形排列,形成尿酸。血氨为碱性,尿酸为酸性,二者无论在结构还是酸碱度都形成互相制约的关系。
强:尿酸好像也不是什么好东西。
梦:血氨和尿酸单独来看,都不像“正派角色”,但一物降一物,懂不懂?世界上本没有好坏之分,都是物质放错了位置,坏都是“好”失去了制约。尿酸看似坏的,但尿酸可以制约血氨;相反,你觉得血氨是坏的,血氨又能制约尿酸。
强:我知道了,高尿酸的痛风症,是失去血氨制约的结果。为什么尿酸总是在关节中结晶沉积?
梦:尿酸的pH值是5.75,血液的pH值通常在 7.35 - 7.45 之间,呈弱碱性,在这种环境中,尿酸以尿酸盐阴离子的形式存在,利于在血液中运输和排泄。酸性环境会促进尿酸分子更容易形成结晶。尿酸的溶解度较低,当温度降低时,尿酸的溶解度也随之下降,尿酸更容易达到过饱和状态。而四肢的远端关节温度相对身体核心部位略低,关节内富含润滑的软骨素,属于酸性的粘多糖,恰好集齐了低温和酸性两个条件,所以尿酸首先在大脚趾的跖趾关节或指关节处结晶析出。当尿酸结晶在关节腔内形成,就像钢针一样刺破滑膜组织,细胞内容物渗出,其中的细胞因子能吸引免疫细胞前来处理,引发炎症反应。而炎症又会进一步破坏关节的内环境稳定,促使更多尿酸结晶形成,形成恶性循环。
强:下医认为,高尿酸是嘌呤代谢障碍导致的,您如何解释呢?
梦:无需解释,我且问嘌呤是哪里来的?
强:这个难不住我,体内的所有物质只能来自两个途径,要么是通过食物消化吸收的,要么体内代谢产生的。而代谢产生的来源,要么是加工新合成的,要么是老化分解的。
梦:确实如此。合成途径——机体可以利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等小分子物质,在一系列酶的催化下,经过复杂的生化反应合成嘌呤核苷酸。分解途径——体内嘌呤主要来源于细胞内DNA的代谢分解,DNA由核苷酸组成,当核苷酸分解,其中的嘌呤碱基被释放出来,成为体内游离的嘌呤和嘧啶。吸收途径——日常饮食中,富含核酸的食物,如动物内脏、肉类、海鲜以及豆类,在肠道内被消化酶分解为核苷酸,进一步水解产生嘌呤碱基,然后被吸收成为体内嘌呤。任何一个途径出错,都会导致嘌呤增加,形成高尿酸。
强: 什么原因导致合成途径生成高尿酸?
梦:嘌呤核苷酸的原料主要是磷酸核糖焦磷酸与谷氨酰胺,合成代谢过量导致的高尿酸,原因主要有两个,1是糖代谢紊乱可导致磷酸戊糖途径增强,生成过多的合成酶,为嘌呤核苷酸合成提供了充足的原料;2是血氨升高,进而合成更多的谷氨酰胺,为嘌呤核苷酸合成提供了更多的氮源。
强: 什么原因导致分解途径产生高尿酸?
梦:正常情况下,对老化的DNA进行分解,细胞内的核苷酸在各种酶的作用下水解,分解成零件状态的自由的碱基和1-磷酸核糖。在DNA的双螺旋结构中,由于磷酸核糖链只作为纵向的支柱,生命能量的消耗低,多数磷酸基团都能回收再利用;而横向连接的碱基对,需要不停的耗费生命能量,所以嘌呤和嘧啶是新陈代谢主要替换的对象,解聚后的碱基只有少数能回收利用,多数成为垃圾。1-磷酸核糖基本全部回收,并转化为5-磷酸核糖,重新利用合成核苷酸,或参与其他用途,如合成ATP、细胞膜、毛发、指甲等。失去生命能量的腺嘌呤和鸟嘌呤则进入垃圾处理程序,经过一系列酶的作用下转化为尿酸,然后通过血液循环运输至肾脏,形成尿液排泄。磷酸核糖的回收再利用,使DNA分解后游离的碱基数量远大于磷酸基的数量。当氧化自由基和活性氮的含量增加,发生氧化应激反应,会破坏DNA的双螺旋结构,使DNA加速分解,产生更多的嘌呤和嘧啶。当嘌呤的浓度过高,嘌呤的代谢就会转向垃圾处理模式,生成更多的尿素,使尿酸超标。
强:我好像忽视了一个问题,没有关注嘧啶的代谢分解?
梦:现在想起来也不晚。嘧啶核苷酸首先在酶的作用下经过水解和磷酸化作用,分解为嘧啶碱基和戊糖。不同的嘧啶碱基分解途径不同,胞嘧啶脱氨基生成尿嘧啶,尿嘧啶和胸腺嘧啶在一系列酶的作用下,最终分解生成CO2、氨和β-丙氨酸、β-氨基异丁酸。β-丙氨酸和β-氨基异丁酸被回收利用,CO2和氨进入血液。正常情况下,嘧啶分解形成的血氨与嘌呤合成的尿素是数量相等的,形成平衡。一般来说,血氨高和尿酸高并不是大事,只要二者形成平衡,就能通过泌尿排泄。单项的高血氨或高尿酸,才是棘手的问题,单独高血氨会形成中毒反应,单独的高尿酸会形成痛风。长时间得不到缓解,尿酸或尿碱的积累过多,还会在肾、尿管和膀胱中形成结石。
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