40 關於罕見疾病的先天性丙酮酸去氫酶(pyruvate dehydrogenase)缺乏症,下列敘述何者錯誤?
(A)丙酮酸去氫酶的去磷酸酶(pyruvate dehydrogenase phosphatase)缺乏(基因缺陷) ,可能導致此病
(B)易發生乳酸中毒(lactic acidosis)
(C)活化丙酮酸去氫激酶(pyruvate dehydrogenase kinase)之藥物可用於治療
(D)患者可使用生酮飲食
統計: A(129), B(198), C(573), D(329), E(0) #2977949
詳解 (共 7 筆)
答案是 (C) 活化丙酮酸去氫激酶(pyruvate dehydrogenase kinase)之藥物可用於治療。
我們完全不需要死背這題,只要把「PDH 壞掉後體內的交通堵塞狀況」和下方的開關圖理順,你就能用純邏輯把 C 選項抓出來:
核心代謝邏輯:當 PDH 罷工時,身體會發生什麼事?
PDH(丙酮酸去氫酶) 是把糖解作用的產物「丙酮酸(Pyruvate)」變成「乙醯輔酶A(Acetyl-CoA)」進而進入 TCA 循環發電的唯一黃金天橋。
如果今天這個患者先天 PDH 缺乏(罷工了),會發生以下連鎖慘劇:
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馬路大堵塞,丙酮酸被迫改道((B) 正確):
糖解作用拼命做出的丙酮酸過不去了,在天橋口大塞車。為了宣洩車流,丙酮酸只好被迫改走隔壁小路,大量轉變成乳酸(Lactate)。因此患者血液中會有超高濃度的乳酸,極易發生乳酸中毒。
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大腦能量斷電:
大腦非常依賴糖類的能量,現在糖類過不去 TCA 循環,大腦沒電,會造成嚴重的神經病變、發展遲緩。
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既然不能吃糖,那就改吃油吧((D) 正確——膳食療養學超級考點):
既然糖類這條路斷了,我們在飲食上就乾脆完全不給糖,改給大量的脂肪。脂肪分解成脂肪酸後,可以直接做成「乙醯輔酶A」和「酮體」,繞過壞掉的 PDH 天橋,直接送進 TCA 循環和腦部發電!所以這類患者的首選臨床營養治療就是「生酮飲食(Ketogenic diet)」。
關鍵對決:揪出選項 (C) 的開關邏輯錯誤
我們來看 PDH 在體內是怎麼被「開」跟「關」的(請對照上圖的圓圈循環):
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激酶(PDH kinase,圖中左邊藍色):負責把 PDH 接上磷酸根(貼標籤)。只要被激酶磷酸化,PDH 就會被「關閉(Inactivate)」(如圖上方頂著紅球 P 的 PDH)。
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去磷酸酶(PDH phosphatase,圖中右邊綠色):負責把磷酸根拔掉。只要被拔掉磷酸根,PDH 就會被「開啟(Activate)」(如圖下方乾淨的 PDH)。
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(所以 (A) 選項說去磷酸酶缺陷,PDH 就會一直被關著打不開,確實會導致此病,這是正確的。)
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抓包 (C) 選項的邏輯死亡:
患者的 PDH 已經快要不會工作了,我們在臨床上如果想要用藥物治療,應該是想辦法讓殘存的 PDH 拼命動起來。既然「激酶是負責把 PDH 關掉的」,那我們如果去活化激酶,不就把僅存的 PDH 通通強迫關機了嗎?
所以正確的治療藥物,應該是去「抑制」丙酮酸去氫激酶(PDK),不讓它去關燈,這樣才能拯救患者!選項 (C) 寫成「活化」,完全背道而馳。
? 考前兩週秒殺開關口訣
PDH 的複雜開關,進考場前在腦海中簡化成這一句話:
激酶(Kinase)是關燈手,去磷酸酶(Phosphatase)是開燈手。PDH 罷工會堵塞成「乳酸中毒」,這時要用「生酮飲食」派脂肪走後門去發電!