結構生物化學/蛋白質功能/調控
蛋白質調節對於生物平衡至關重要。任何蛋白質活性過高或過低都會造成嚴重的生物損傷。
阿爾茨海默病患者的大腦中存在“斑塊”，這些斑塊本質上是大量特定蛋白質，被認為會導致神經元死亡。它也是一種隨著時間推移而加重的痴呆症。目前還沒有治癒阿爾茨海默病的方法。正如您在圖片中看到的，阿爾茨海默病患者的大腦功能嚴重下降。
阿爾茨海默病患者的這種蛋白質調節途徑受到干擾，導致其過度表達。蛋白質調節也稱為酶調節。此外，對這些蛋白質調節途徑的研究推動了醫藥和製藥產品研發的巨大進步。
亨特氏綜合徵是一種遺傳性疾病，患者體內的粘多糖無法正常降解。因此，粘多糖會在體內積累。這種積累的主要原因是缺乏艾杜糖硫酸酯酶。一些識別該綜合徵的跡象是頭部較大以及不同的面部特徵。可以透過尿液檢查來診斷該綜合徵。然而，這種檢測並不可靠。從人體皮膚提取的成纖維細胞的研究更有效。導致亨特氏綜合徵的基因位於 X 染色體隱性基因上。由於男性只有一個 X 染色體，男性遺傳這種綜合徵的可能性高於女性。
亨特氏綜合徵的問題在於人體無法分解粘多糖，而粘多糖構成構成細胞外基質一部分的蛋白聚糖。結果，粘多糖的積累阻礙了體內其他細胞的正常功能。這種情況可能會導致顯著的影響，損害身體。例如，亨特氏綜合徵的一些早期副作用可能是普通疾病，如感冒和流鼻涕。
亨特氏綜合徵會導致對身體的某些影響。因此，遺傳這種綜合徵的人往往具有共同的特徵。亨特氏綜合徵的更嚴重後果包括智力障礙、心臟病、關節僵硬等。骨髓移植已被證明有助於延長亨特氏綜合徵患者的壽命。不幸的是，它並不能解決智力障礙的問題。Elaprase 是一種溶酶體酶艾杜糖硫酸酯酶，可以透過重組 DNA 技術製造，已被證明透過酶替代治療可以有效治癒亨特氏綜合徵。然而，Elaprase 的確非常昂貴。
赫勒氏綜合徵是一種遺傳性疾病，由隱性突變引起（父母雙方都需要將這種性狀遺傳給子女）。歷史上，人們認為它是由兩種粘多糖過度合成引起的：硫酸皮膚素和硫酸肝素。一些科學家認為這兩種分子的過度合成是由有缺陷的調節途徑引起的。伊麗莎白·諾菲爾德測試了這一假說，發現它是錯誤的；她發現該疾病的原因是這兩種糖的降解不足。雖然正常細胞在達到一定程度後會停止生產，但受突變影響的細胞會繼續生產，超過正常水平。
這種疾病很容易在體外得到糾正（並在體內也有一定程度的糾正）。在體外將健康細胞與突變細胞一起培養，會導致正常水平的硫酸皮膚素和硫酸肝素產生。正常細胞會分泌一種糾正因子/酶到培養基中，這種因子/酶會被突變細胞吸收。這種酶在降解這兩種粘多糖中至關重要；此外，只需要很少量的這種酶就可以完全糾正突變細胞。在體內使用 α-L-艾杜糖苷酶作為治療方法存在很多問題；主要問題是各種組織對藥物的反應程度不同。最重要的是，中樞神經系統由於血腦屏障的存在，不會吸收任何靜脈注射的酶。除此之外，患有這種疾病的許多人都有神經系統疾病，需要以某種方式吸收這種酶。
發現 α-L-艾杜糖苷酶是恢復硫酸皮膚素和硫酸肝素正常降解的關鍵酶。然而，發現一些細胞中的 α-L-艾杜糖苷酶沒有糾正作用。研究表明，碳水化合物甘露糖 6-磷酸是酶正常吸收所必需的；其結構中的突變會導致 α-L-艾杜糖苷酶產品不能被赫勒氏綜合徵患者的受影響細胞正常吸收。
聖菲利普綜合徵屬於一組名為“tau 疾病”的神經退行性疾病（其中最常見的是阿爾茨海默病）。儘管有 4 種聖菲利普綜合徵亞型，但它們都以由於溶酶體酶水平降低而導致硫酸肝素降解降低為特徵（參見赫勒氏綜合徵部分）。
在一項小鼠模型（MPS IIIB）中發現，溶菌酶蛋白的水平顯著升高；溶菌酶水平升高會導致過磷酸化 tau 的產生，而過磷酸化 tau 在阿爾茨海默病患者和其他 tau 疾病患者的大腦中都有發現。目前正在進行大量關於阿爾茨海默病的研究，由於兩者之間存在相似性，這些研究成果也可能應用於聖菲利普綜合徵。
1. 4 種不同的亞型：每種聖菲利普亞型都是由不同酶的缺乏引起的：肝素 N-硫酸酯酶導致 MPS-III A，N-乙醯-α-D-葡萄糖胺苷酶導致 MPS-III B，乙醯輔酶 A：α-葡萄糖胺苷乙醯轉移酶導致 MPS-III C，以及 N-乙醯葡萄糖胺-G-硫酸硫酸酯酶導致 MPS-III D。在這四種亞型中，聖菲利普綜合徵 A 型最為常見（60%），其次是 B 型（30%）、D 型（5%）和 C 型（6%）。總的來說，47% 的所有確診的粘多糖貯積症病例與聖菲利普疾病相關。
2. 病死率/病殘率：聖菲利普綜合徵患者往往會發展出中樞神經系統退化，最終進入植物人狀態。他們通常在 20 歲之前死於心肺驟停，因為呼吸道阻塞或肺部感染。在這四種亞型中，MPS-III A 型最為嚴重，因為患者的死亡年齡較早（通常在青少年時期）。聖菲利普綜合徵對男性和女性以及不同種族的影響是相同的，因為它的主要原因是常染色體隱性遺傳模式，與性染色體無關。
3. 診斷和病史：在診斷方面，這四種亞型在臨床上無法區分；因此，唯一確定每種亞型的因素是導致該亞型的不同基因。通常，受影響的個體在生命的前兩年沒有任何症狀，並正常發育。發病時間通常在 2-6 歲之間。一些患者在嬰兒期可能會出現發育遲緩。在 3 歲時可能會出現生長遲緩（例如身材矮小）。患者還可能變得過度活躍，並表現出攻擊性和破壞性行為。除了擾亂患者的睡眠模式外，這種綜合徵還會嚴重干擾受影響患者的智力發展，包括語言障礙、聽力損失等。同時，患者可能會出現注意力持續時間縮短，難以集中注意力，無法完成學校的學業任務。到 10 歲時，患者的日常活動和行動會受到嚴重限制。他們往往需要輪椅才能活動，甚至可能出現吞嚥困難和癲癇發作。也可能出現其他一些身體症狀，例如齲齒、肝脾腫大、腹瀉（據信是由於溶酶體中神經節神經叢 3 的神經元中積累了糖胺聚糖 (GAG)）。呼吸受損可能會發生，與由於解剖結構改變、分泌物過度濃稠和神經損傷引起的呼吸道阻塞有關。上呼吸道感染和鼻竇肺部疾病很常見。
4. 檢查：為了診斷聖菲利普綜合徵患者，使用培養的皮膚成纖維細胞和外周血白細胞中的特異性酶測定（例如酶細胞分析）。這種綜合徵的一個指示性標誌是尿液中硫酸肝素水平升高。因此，透過電泳或色譜法進行定量或分級測定，目的是測量尿液中糖胺聚糖 (GAGs) 的含量。由於新生兒和嬰兒體內的 GAGs 含量較高，因此必須包含年齡特異性對照和分級測定，以準確量化 GAGs 的水平。影像學檢查也可以用於觀察大腦結構的變化，因為在聖菲利普綜合徵患者中可以觀察到骨骼變化的範圍。
5. 治療：目前還沒有針對聖菲利普綜合徵真正病因的有效治療方法。骨髓移植和酶替代療法僅適用於粘多糖貯積症 I、II 和 VI 型患者（不包括 III 型）。然而，一些有前景的療法正在走向 FDA 批准。
- Defendi, Germaine, [1]
- Neufeld, Elizabeth F, "從偶然發現到治療."
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