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一种令人不那么舒服的综合症

译者: ColorfulWind 原作者:Vivienne Baillie Gerritsen
发表时间:2013-07-09浏览量:1883评论数:0挑错数:0
罹患臭鱼症的人会浑身散发类似腐臭的鱼的味道。病因是其体内的FMO3基因发生突变导致功能失常,从而无法对TMA上的胺基进行修饰。未被修饰的胺基随体液排除,使得整个人变得“有味儿”。FMO3不仅修饰TMA的胺基,也对其他生化物质的胺基有修饰作用,例如直接影响神经系统的胺基物质,这也是除社会原因外臭鱼症与精神疾病伴发的另一大可能原因。目前还无治疗此病的有效手段,希望将来基因疗法能将其根治吧。

是生命就会有味儿。在野外,气味以及感知气味的能力是植物和动物们赖以生存的基础。这种能力与我们日夜相伴,帮助我们引诱猎物,招揽异性,对抗敌人及保护自己。它们是如此重要,以至于如果没有它们生命就会变得平淡无奇。基本上,对于任何物种香味都意味着“好”,而臭味则说明有什么地方不对劲。人类的体味则更是昭示了我们是谁、以何为食以及体内特定代谢循环的大体状态如何。如果某部分代谢循环出现异常,那么体味就会发生变化。一个不幸的例子就是“鱼臭综合症”, 或称“三甲胺尿症”(trimethylaminuria)。罹患三甲胺尿症的人会散发出一种类似于正在腐臭的鱼的味道。此综合症在20世纪70年代开始有临床描述,90年代科学家们才发现其病因原来是含黄素单氧化酶3(flavin-containing monooxgenase 3)的功能发生了异常。

尽管20世纪70年代才出现关于鱼臭综合症的清晰描述,但鲜有人怀疑人类有罹患该病的历史。古代文学中早有相关传闻轶事的描述,最早可追溯到几乎三千年前,讲一个印第安女人因为浑身散发臭气而被社会所遗弃。貌似该综合症还是大约750年以前泰国的一些姬妾们自杀的原因。显然就连莎士比亚对其也不陌生,因为他在《暴风骤雨》中曾塑造过一个浑身散发着臭鱼味的形象。这家伙被叫做“可怜的约翰”(Poor John),那时候这个名字正是指用盐腌过并晒干了的鳕鱼。这之后还有许多与臭鱼症有关的奇闻异事。但第一份正式的临床报告则出现在20世纪70年代,是关于一个罹患努南氏综合症**(Noonan syndrome)的六岁大的小姑娘。

曾几何时,人们认为三甲胺尿症不仅非常罕见,而且也很可能与其他病症伴发,如努南氏综合症。然而多少年过去了,科学家才发现三甲胺尿症其实是一种遗传病症,(散发臭鱼味)则主要是因为身体的排泄物—如呼吸,汗液,唾液以及阴道分泌物等—中含有太多的三甲胺。 

伊什*鱼,Sergey Engel (Israel)绘 (承蒙绘者允许)

*伊什(Ish)在希伯来语中是"人"的意思。

三甲胺(Trimethylamine)—或简写为TMA—是富含胆碱及肉毒碱的食物被细菌消化后的产物,这类食物包括蛋类,肝脏,豌豆类,大豆类以及海鱼等。如果一切正常的话,TMA会在肝脏的作用下发生修饰,进而变得可溶于水。这一过程不仅保证了TMA的排泄,也使其中的成分胺变得无臭无味。基本上,如果有50mg的TMA,通常只会有1mg左右因为未被修饰而带有味道的TMA会被排出,其他的都会经转化而变得没有臭味。

那么罹患臭鱼综合症的人们体内又发生了什么呢?我们的肝脏中存在着许多类的酶,它们的工作就是修饰化合物使其为我们所用,或者使其能够被排泄出来。其中一类就是含黄素单氧化酶,这类酶包括五种不同的酶:FMO1到FMO5。含黄素单氧化酶3—或称FMO3—是FMO在肝脏中主要的催化形式。通常情况下,FMO3对摄入的TMA进行氧化,增加其水溶性而使其顺利排出体内。TMA被FMO3氧化这一过程就像是对TMA进行了除臭一样会消除它本身的臭鱼的味道。然而如果FMO3的功能发生异常,那么这一氧化步骤就会被略过,也就是说,TMA怎么进来的,也会怎么从我们体内出去——始终带着一股子臭鱼味。

迄今,已经发现150种不同的突变能使FMO3的功能出现异常。除了知道这些突变数目众多之外,研究者们还是不明白这些突变如何影响FMO3对TMA的氧化过程。虽然可以确定的这些突变并不影响FMO3上黄素(flavin)的结合位点,但这些突变或许会影响FMO3的蛋白三维结构,或者直接影响结合TMA使其发生后续氧化的结合位点。如此一来,如果TMA不能成功结合FMO3的话,那自然也不会被氧化了。

一个有趣的发现是罹患臭鱼综合症的人似乎也常会伴有其他健康状况,诸如抑郁症和精神病等心理疾病则更是经常出现。总有一种不那么好闻的体味在社会中自然也不会好过到哪儿去,也就不奇怪为什么臭鱼症患者会有为社会所不容的行为了,特别是在很小的时候就受到这种病困扰的孩子们。除此之外,研究者们现在也对臭鱼症常和影响神经系统的化合物失调有关这一问题持肯定态度。这可能是因为包括TMA-在内,FMO3也氧化直接与抑郁症或者精神病相关的其他胺类物质。进入人体的异源化合物—如能够致癌或不孕不育的污染物或来源于环境的化学物质—可能也会受到FMO3功能失活的影响。

很少能为臭鱼综合症患者真正做些什么。或许减少饮食中TMA的摄入量是一种办法。或用医疗手段降低体内的植物细菌(floral bacterial)的活性,这样的话所释放的TMA的总量也会随之减少。将来或许我们能够设计出协助消化系统产生FMO3的微生物,或发展能够掩盖臭鱼味的抑制剂。当然,也可以通过基因疗法用健康的FMO3基因来替换有缺陷的基因...我们体内化合物组成竟是我们变得如此脆弱,其组分微小变化竟然能影响到一个人的一生,真是令人惊奇。

**参见 Spotlight issue 121, The Matchmaker(擅离职守的红娘)

References

1. Mitchell S.C., Smith R.L.
Trimethylaminuria: The fish malodor syndrome
Drug Metabolism and Disposition 29:517-521(2001)
PMID:11259343 
2. Rehman H.U.
Fish odour syndrome
Postgraduate Medical Journal 75:451-452(1999)
PMID:10646019 
3. Treacy E.P., Akerman B.R., Chow L.M.L., Youil R., Bibeau C., Lin J., Bruce A.G., Knight M., Danks D.M., Cashman J.R., Forrest S.M.
Mutations of the flavin-containing monooxygenase gene (FMO3) cause trimethylaminuria, a defect in detoxication
Human Molecular Genetics 7:839-845(1998)
PMID:9536088 

UniProt 链接(FMO3): Dimethylaniline monooxygenase [N-oxide-forming] 3, Homo sapiens, (Human) : P31513


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蛋白聚光灯(Protein Spotlight) (ISSN 1424-4721)是瑞士生物信息研究中心Swiss-prot小组编写的蛋白相关的综述,每月一期。每期由Vivienne Baillie Gerritsen撰文,以一种轻松的口吻讲述一个特定蛋白或特定蛋白家族的奇闻异事或稗官野史,从2000.9迄今已经整整150期。今后会陆续翻译更新,意在帮助更多人,专业的业余的,对生命科学领域有更多了解。科学来源于生活,在严肃严谨的同时,也可以轻松有趣的:) 欢迎志同道合者加入!
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