食物中的核酸多與蛋白質結合為核蛋白,在胃中受胃酸的作用,或在小腸中受蛋白酶作用,分解為核酸和蛋白質。核酸主要在十二指腸由胰核酸酶(pancreatic nucleases)和小腸磷酸二酯酶(phosphodiesterases)降解為單核苷酸。核苷酸由不同的堿基特異性核苷酸酶(nucleotidases)和非特異性磷酸酶(phosphatases)催化,水解為核苷和磷酸。核苷可直接被小腸粘膜吸收,或在核苷酶(nucleosidases)和核苷磷酸化酶(nucleoside phosphorylases)作用下,水解為堿基,戊糖或1-磷酸戊糖:

體內核苷酸的分解代謝與食物中核苷酸的消化過程類似,可降解生成相應的堿基,戊糖或1-磷酸核糖。1-磷酸核糖在磷酸核糖變位酶催化下轉變為5-磷酸核糖,成為合成PRPP的原料。堿基可參加補救合成途徑,亦可進一步分解。
一、嘌呤的分解代謝
嘌呤核苷酸可以在核苷酸酶的催化下,脫去磷酸成為嘌呤核苷,嘌呤核苷在嘌呤核苷磷酸化酶(purine nucleoside phosphorylase,PNP)的催化下轉變為嘌呤。嘌呤核苷及嘌呤又可經水解,脫氨及氧化作用生成尿酸(圖8-15)

圖8-15 嘌呤核苷酸的分解代謝
哺乳動物中,腺苷和脫氧腺苷不能由PNP分解,而是在核苷和核苷酸水平上分別由腺苷脫氨酶(adenosine deaminase,ADA)和腺苷酸脫氨酸(AMP deaminase)催化脫氨生成次黃嘌呤核苷或次黃嘌呤核苷酸。它們再水解成次黃嘌呤,并在黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase)的催化下逐步氧化為黃嘌呤和尿酸(uric acid)。ADA的遺傳性缺乏,可選擇性清除淋巴細胞,導致嚴重聯合免疫缺陷病(Severe combined immunodeficiency olisease,SCID)。
體內嘌呤核苷酸的分解代謝主要在肝臟、小腸及腎臟中進行。正常生理情況下,嘌呤合成與分解處于相對平衡狀態,所以尿酸的生成與排泄也較恒定。正常人血漿中尿酸含量約0.12~0.36mmol/L(2~6mg/dl)。男性平均為0.27mmol/L(4.5mg/dl),女性平均為0.21mmol/L(3.5mg/dl)左右。當體內核酸大量分解(白血病、惡性腫瘤等)或食入高嘌呤食物時,血中尿酸水平升高,當超過0.48mmol/L(8mg/dl)時,尿酸鹽將過飽合而形成結晶,沉積于關節、軟組織、軟骨及腎等處,而導致關節炎、尿路結石及腎疾患,稱為痛風癥。痛風癥多見于成年男性,其發病機理尚未闡明。臨床上常用別嘌呤醇(allopurinol)治療痛風癥。別嘌呤醇與次黃嘌呤結構類似,只是分子中N8,與C2互換了位置,故可抑制黃嘌呤氧化酶,從而抑制尿酸的生成。同時,別嘌呤在體內經代謝轉變,與PRPP生成別嘌呤核苷酸,不僅消耗了PRPP,使其含量下降,而且還能反饋抑制PRPP酰胺轉移酶,阻斷嘌呤核苷酸的從頭合成。
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