作为遗传性铜代谢障碍疾病的代表,肝豆是少数几个可以治疗的神经变性疾病,在基因突变编码铜转运ATP7B导致在肝细胞中有毒Cu的积聚,导致肝细胞Cu介导的氧化损伤,肝坏死,在血液中存在大量的游离Cu和所有组织包括基底节出现Cu超负荷的释放。相反,Cu的不足也会影响健康而引发机体疾病。研究表明缺Cu会导致小鼠出生后出现嗅觉听觉惊恐及神经行为异常,在哺乳动物中,Cu缺乏导致新生儿贫血及运动和高级认知功能的永久性损伤。由此可见,金属元素Cu在体内需要得到精确的调控,Cu的过多或不足都会影响健康引发疾病,因此,维持机体Cu内稳态平衡至关重要。
金属元素通过体内平衡机制的调节和控制,使其保持正常水平和金属内稳态(Metalhomeostasis,MH)。当MH被破坏时,就会对机体造成各种病理性损害。各种金属元素在机体内的分布、含量和作用必须保持相对稳定,不同的金属元素之间存在着相互作用。肝豆的螯合疗法中出现患者的症状恶化与金属元素的重新分布和MH破坏有关。
铜(copper,Cu)作为哺乳动物必需的金属元素,以各种酶的形式参与机体的生理生化反应,以及催化氧的电子传递和体内各种物质的氧化还原反应,它调节脂质和糖代谢,维护中枢神经系统稳定,并促进动物的生长[4]。Cu的内稳态破坏是Menkes病(Menkes’sdisease,MD),WD和AD等几种不同的神经退行性疾病的共同病机特点。机体内Cu处于稳态时,铜在吸收、分布和利用的整个过程中保持动态平衡。由于众多复杂的因素,如铜蛋白合成障碍、转铜蛋白缺陷、蛋白质氧化损伤和降解、外源性Cu摄入过多等的作用,可能引发Cu内稳态的破坏导致Cu失衡,从而影响神经递质的抑制或兴奋,由此诱发或加重多种神经系统疾病。