铁相关假说
机制:L-铁蛋白过量→游离铁增加→活性氧(ROS)产生→晶状体氧化损伤
问题:L-铁蛋白不直接结合铁,晶状体结晶沉积物含铁量低。目前认为可能性不大。
遗传性高铁蛋白血症白内障综合征(HHCS)是一种常染色体显性遗传病,以血液和组织中铁蛋白过度蓄积为特征,导致早发性双侧白内障。也称为Bonneau-Beaumont综合征3)。
1995年由Bonneau(法国)和Girelli(意大利)独立报道6)。这是首个被描述为由翻译调控缺陷引起的疾病3)。
致病基因是位于第19号染色体上FTL基因(铁蛋白L链)5’-非翻译区中铁反应元件(IRE)的突变。该突变损害了与铁调节蛋白(IRP)的结合,解除了对L-铁蛋白翻译的抑制。结果,无论铁水平如何,L-铁蛋白都会过量产生。
根据澳大利亚的一项研究,估计患病率为1/200,0006),但有人指出这可能被低估。全球约有160个家族被报道,Cat-Map数据库中登记了约120个家族2)。
估计患病率为1/200,000,但HHCS作为高铁蛋白血症的原因常被忽视。全球约有160个家族被报道。如果进行准确诊断,实际患病率可能更高。
HHCS的主要主观症状是眩光(刺眼)和视力下降。
双侧对称性白内障是特征性表现。发病年龄从出生后9周到14岁不等,部分病例直至成年才被诊断。有报道称3岁时仍未出现白内障3)。铁蛋白水平与白内障严重程度相关。
白内障形态的主要模式如下所示。
| 模式 | 特征 |
|---|---|
| 结晶性斑点 | 放射状白色结晶沉积1) |
| 缝线白内障 | 轴性和周边白色沉积2) |
| 粉尘状白内障 | 微细混浊散在分布2) |
裂隙灯显微镜下可见晶状体核和皮质中有面包屑样白色混浊5)6)。这些表现缓慢进展6)。
HHCS的病因是FTL基因(第19号染色体)IRE区域的突变。迄今已报道至少47种突变(36个点突变、9个缺失、2个插入缺失)6)。
主要突变及其特征如下所示。
突变位置与严重程度存在相关性。位于IRE结构六核苷酸环或C凸起的突变往往导致更高的铁蛋白水平6)。
这是一种常染色体显性遗传病,患者子女有50%的概率遗传。也有新生突变的报道3)。常与HFE基因突变(尤其是H63D)共存,导致误诊为遗传性血色病1)2)4)。
由于是常染色体显性遗传,患者子女有50%的概率遗传。但也有无家族史的新生突变病例报道3)。
当高铁蛋白血症无铁过载或炎症证据,且合并青少年双侧白内障时,应怀疑HHCS。确诊需通过FTL基因IRE区域的基因检测。
家族史是重要的筛查工具1)3)。如果家系中有两人以上出现高铁蛋白血症和早期白内障,即使无基因检测也可临床诊断1)。也可根据白内障的形态特征怀疑HHCS6)。
HHCS的典型检查结果如下所示。
HHCS与遗传性血色病(HH)均以高铁蛋白血症为共同表现,但检查值模式明显不同。
| 检查项目 | HHCS | HH |
|---|---|---|
| 血清铁 | 正常 | 升高 |
| 转铁蛋白饱和度 | 正常 | 升高 |
| 总铁结合力 | 正常 | 降低 |
HH是最重要的鉴别诊断,是放血和铁螯合治疗的适应证1)。若误将HHCS当作HH进行这些治疗,会导致严重的缺铁性贫血。
其他鉴别诊断包括以下疾病:
HHCS患者血清铁、总铁结合力(TIBC)和转铁蛋白饱和度均正常,不存在铁过载。而遗传性血色病患者血清铁和转铁蛋白饱和度升高,导致肝脏、心脏和胰腺铁沉积。对HHCS患者进行放血治疗会迅速导致缺铁性贫血,因此鉴别诊断极为重要。
HHCS中唯一受影响的器官是晶状体。因此,对有症状的白内障进行手术摘除是唯一的治疗方法。
标准术式为超声乳化白内障吸除术联合人工晶状体植入术2)。年轻患者因调节力丧失成为问题,需在术式选择上加以考量。
Khoramnia等人(2021)对一名18岁的HHCS患者实施了Duet手术5)。这是一种双重植入法,将一枚复曲面单焦点人工晶状体(+22.5D)植入囊袋内,并在睫状沟中额外植入一枚辅助三焦点人工晶状体(Sulcoflex)。术后3个月实现了良好的远、中、近视力。辅助晶状体可在未来疾病变化时取出,这对年轻患者具有战略优势。
建议HHCS患者及其家属定期进行眼科检查,以便早期发现白内障3)。
在HHCS中,铁蛋白过度产生,但体内铁储存量本身正常。放血会导致铁快速丢失,引发重度缺铁性贫血1)。详情请参见“病理生理学”章节。
铁蛋白是由H链(亚铁氧化酶活性)和L链(铁核形成和铁释放促进)的24个亚基组成的球壳状蛋白质。血清铁蛋白主要由L链组成,并部分糖基化6)。
细胞内铁稳态通过IRP(铁调节蛋白)和IRE(铁反应元件)的相互作用进行调节6)。
FTL基因的IRE突变导致IRP与IRE的结合受损。结果,无论铁水平如何,L-铁蛋白mRNA的翻译抑制被解除,导致L-铁蛋白持续过量产生6)。
IRE由以下结构组成6)。
突变位置不同导致IRP结合障碍程度不同,从而引起铁蛋白水平和白内障严重程度的差异。
关于白内障形成,提出了两种假说6)。
铁相关假说
机制:L-铁蛋白过量→游离铁增加→活性氧(ROS)产生→晶状体氧化损伤
问题:L-铁蛋白不直接结合铁,晶状体结晶沉积物含铁量低。目前认为可能性不大。
结晶沉积假说(主流)
机制:不含铁的L-铁蛋白聚集体沉积在晶状体皮质→光散射→透明度丧失
依据:沉积物呈点状、白色面包屑样,分布于核和皮质。该假说目前最为有力。
对铁调素(铁代谢的核心调节因子)无影响,即使存在HFE H63D突变,铁调素水平也未发生变化4)。
FTL IRE突变导致L-铁蛋白过度产生,不含铁的L-铁蛋白聚集体沉积在晶状体皮质和核中。这些沉积物散射光线,导致晶状体透明度丧失6)。主要原因是蛋白质的物理沉积,而非铁的氧化损伤。
正在研究IRE内突变位置导致的严重程度差异。与上下茎的突变相比,六核苷酸环的突变往往导致更高的铁蛋白水平和更严重的白内障6)。
Zin等人(2023)分析了巴西的三个家族,报告称携带FTL突变同时携带HFE H63D杂合突变的患者铁蛋白水平可能更高2)。这种共存对表型的影响需要进一步研究。
Hemanna等人(2025)报告了一个仅通过男性传递四代的HHCS家系3)。这种传递模式提示了印记效应或性别相关修饰因子的参与。已提出需要研究表观遗传信号。
阐明铁蛋白水平随时间的变化与突变位点的相关性,有望提高早期诊断水平3)。