[遺傳代謝之不思議]毒荔枝之謎全揭祕


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    作者:台北榮總遺傳代謝科朱子宏醫師

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    (圖片來源:https://www.flickr.com/photos/booknews/14124355707)

    這兩天的勁爆話題是吃生荔枝會導致低血糖,大抵是印度一個靠近尼泊爾的Muzaffarpur縣每逢五、六月的荔枝盛產期,當地的孩童常在清晨發生低血糖與急性癲癇發作。(語言學小解釋:興地語的-pur來自印歐語系的-pura,為「港口」之意,亦如-port, -furt, -ford)後來在未成熟的荔枝當中發現高濃度的 次甘胺酸A(Hypoglycin A, 另一種次甘胺酸B毒性較低)與 Methylene Cyclopropyl Acetic Acid(MCPA),小朋友就是吃了過量的生荔枝以為飽餐一頓,沒再吃其他東西就上床睡覺,所以導致凌晨低血糖。但通常單就血糖低並不會造成腦子壞掉;進一步分析,他們的尿液有機酸出現了不正常的代謝物,研判是異常代謝物和低血糖合併引發腦病變。

    次甘胺酸A在人體中會被位在粒腺體內膜的branched-chain alpha-keto acid dehydrogenase complex(BCKDC)代謝成MCPA。這個BCKDC酵素有異常,產生的疾病就是大名鼎鼎「楓糖尿症」(Maple Syrup Urine Disease, MSUD)。MCPA會亂搜刮身體的輔酶A(Coenzyme A, CoA)和肉鹼(carnitine)。前者可說是我們身體在降階營養素必備的物質;後者是我們體內天然的解毒劑與長鏈脂肪酸進入細胞的鑰匙,於是這些孩童的重要分子就被用盡了。

    同時, MCPA會抑制所有的acyl CoA dehydrogenase(醯基輔酶A脫氫酶,見下圖)。真核生物有九種醯基輔酶A脫氫酶,五種和短、中、長與極長鏈脂肪酸代謝有關;四種分別代謝白胺酸(leucine)、異白胺酸(isoleucine)、纈胺酸(valine)與離(lysine)/色胺酸(tryptophan)。代謝的基本ABC概念就是,這些脂肪酸、胺基酸、糖類只要沒辦法順利走完變成二氧化碳、水、(尿素),中間的產物就會毒害人體。這當中最毒的就是白胺酸和離/色胺酸的中介產物,叫做異戊酸和戊二酸。這兩個疾病代謝不能分別叫做惡名昭彰的「異戊酸血症」(Isovaleric acidemia, IVA)與「戊二酸血症第一型」(Glutaric acidemia,GA-1)是台灣新生兒篩檢指定項目,所有在我國出生的新生兒一定會做到這兩種疾病的篩檢。這兩種毒性物質過高(可以中和毒性的肉鹼也沒了)會對腦部產生不可逆的傷害(還會散發出惡臭),同時,耗盡的葡萄糖無法透過脂肪酸與胺基酸的代謝(糖質新生仰賴的輔酶NADH與脂肪酸/部份胺基酸代謝後的乙醯輔酶A都耗竭了)而回補。
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    根據這篇文獻,大流行時每天都有5位左右兒童因為嚴重腦病變過世,嚴重的病人就會同時表現IVA/GA-1的臨床徵象,好似真正得到這種先天代謝疾病,渾身抽筋痛苦而死,非常類似台北榮總準備要直接以基因篩檢的「戊二酸血症第二型」(GA-2,或稱作MADD), 解毒妙方就是造成不可逆的傷害前給予超高劑量(300倍於一般建議攝取量)的維生素B2(核黃素)+肉鹼,以及及時矯正血糖。

    一段生荔枝中毒的新聞,居然涉及到如此深奧的代謝學問。
    我覺得MCPA太毒了還是不要拿來當降血糖藥好惹
    本篇的故事背景,可以參考另一篇文章:https://goo.gl/6mnrWb