卟啉症的名称源于古希腊语“porphura”，意思是紫色。希腊人从腓尼基人那里借用了这个词，腓尼基人从紫螺软体动物中提取紫色颜料，用于染色他们皇室成员的服装。后来，在拜占庭帝国，术语“porphyrogenitos”，或“天生紫贵”，字面意思是帝国的继承人在父亲登基后，在用这种颜色装饰的宫殿房间里出生。
然而，那些不幸患上卟啉症——一组由体内产生的红色和紫色色素（称为卟啉）异常积累引起的疾病——的人，所受到的待遇远非皇家待遇。至少有八种类型的卟啉症，它们的症状和严重程度差异很大。历史上最严重、最毁容的受害者可能启发了关于狼人和吸血鬼的故事。即使在今天，控制这种疾病仍然具有挑战性。
光活化毒素
关于支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
希波克拉底经常被认为是第一个认识到卟啉症（当时被称为血液/肝脏疾病）的人，但卟啉色素的致病作用直到 1871 年才由伟大的德国生物化学先驱费利克斯·霍普-塞勒确定。1889 年，B.J. 斯托克维斯博士将临床综合征描述为“卟啉症”，从那时起，越来越多的综合征形式被发现。
所有类型的卟啉症都有一个共同点：它们都源于身体血红素构建机制的缺陷。血红素是氧气转运蛋白血红蛋白的组成部分，通过八个步骤的顺序制造，就像工厂装配线一样。每个步骤都由单独的酶催化。如果这八个步骤中的任何一个步骤因遗传基因突变或环境毒素而失败，那么整个装配线都会堵塞。早期步骤的产物，卟啉中间体，可能会积累到有毒水平。这些卟啉在皮肤和其他器官中积累，然后通过粪便和尿液排出（尿液可能会变成波特酒色）。暴露在光线下，卟啉会变得腐蚀性并破坏周围组织。
（用于医疗用途，含有卟啉的药物可以攻击肿瘤和其他疾病。与大多数天然卟啉[但像叶绿素一样]不同，这些药物不是紫色的而是绿色的，因为它们经过化学修饰，因此它们吸收波长可以穿透生物组织的的光。参见尼克·莱恩的“医学新曙光”；大众科学，2003 年 1 月。）
究竟哪些卟啉会积累取决于堵塞的部位，正是这一点赋予了卟啉症如此广泛的症状。堵塞的严重程度也各不相同。在某些情况下，堵塞是完全的，完全阻止了血红素的合成。在其他情况下，它只是部分的，允许有限的血红素合成。装配线的堵塞也意味着身体无法制造足够的血红素来产生正常的红细胞。其中一些异常红细胞破裂，导致溶血性贫血，而脾脏会检测到其他红细胞中的异常并将其分解，使情况变得更糟。
狼人和吸血鬼
一种更常见的疾病类型是急性间歇性卟啉症 (AIP)，英国不幸的国王乔治三世——艾伦·本内特的戏剧中的“疯王”——就患有这种疾病。在 AIP 中，最显着的症状是神经系统发作，例如恍惚、癫痫发作和幻觉，这些症状通常持续数天甚至数周。幸运的是，大多数患有 AIP 的人都有潜伏形式，并且从未出现任何症状。
另一种相对常见的形式是迟发性皮肤卟啉症，它表现出非常不同的症状谱。在这种情况下，最显着的特征是光敏性（对光线的过度反应），这会导致慢性水疱，甚至在阳光照射区域造成烧伤。愈合缓慢，并伴有疤痕和毛发生长，尤其是在面部。大多数时候，面部毛发都很细，因此多毛症几乎不明显。然而，有时，毛发生长会给人一种狼人的外观，导致人们猜测神话可能具有医学基础。
在先天性红细胞生成性卟啉症 (CEP) 中，这是最罕见的形式之一，在不同的家族中报告了编码尿卟啉原 III 合酶的基因中的 18 种不同的突变。这些突变在不同程度上阻碍了血红素的合成，从而产生了一系列严重程度。在最坏的情况下，CEP 会导致光活化的卟啉造成可怕的光毁容，包括面部特征和手指的丧失、角膜疤痕和失明。这种情况在过去可能不太罕见，尤其是在孤立的地区，例如特兰西瓦尼亚的山谷，那里可能会发生近亲繁殖——这可能导致了吸血鬼的故事。
虽然卟啉的积累通常是由基因突变引起的，但毒素（如过量饮酒）和环境污染物也可能导致该疾病。最臭名昭著的环境事件发生在 20 世纪 50 年代的土耳其，当时 4,000 人在食用了喷洒了杀菌剂六氯苯的小麦种子后患上了一种卟啉症。数百人死亡，后来在世界范围内禁止使用该杀菌剂。
治疗方法
在大多数卟啉症病例中，输血或输血红素可以缓解症状，这仍然是治疗的主要方法。有趣的是，血红素色素足够强大，可以经受消化，并从肠道吸收（即使血红蛋白的蛋白质部分被分解）。这意味着，原则上，可以通过饮用血液来缓解卟啉症的症状——这可能是与吸血鬼故事的另一个联系。
输注血红素在治疗卟啉症患者方面有两个作用。首先，它们克服了身体血红素的短缺，缓解了贫血。其次，额外的血红素通过负反馈回路抑制进一步的血红素合成。这有效地关闭了装配线，结束了有毒卟啉中间体的生产。抽血（放血疗法）也有帮助，因为这可以快速去除循环中的卟啉中间体。在大多数情况下，在发作后的几天内，可以将一定程度的正常状态恢复。
然而，在更严重的卟啉症形式（如 CEP）中，治疗效果较差。有时必须切除脾脏以试图治疗溶血性贫血。在 CEP 中，遗传缺陷影响骨髓中的干细胞，这些干细胞分裂产生新的红细胞。原则上，CEP 可以通过骨髓移植治愈，骨髓移植用功能齐全的干细胞取代有缺陷的干细胞。至少有五名患有 CEP 的儿童成功进行了骨髓移植，通常在生命的前几年内进行。这种治疗显然可以在几年内治愈该疾病。
未来疗法
但骨髓移植本身也带来了挑战，被认为是最后的手段。从长远来看，治愈卟啉症的希望寄托于基因疗法，其中有缺陷的基因被功能正常的基因取代，使用病毒作为载体（递送方法）。该技术已被证明在细胞培养中有效，但在 CEP 的基因疗法可以在临床实践中使用之前，还有很长的路要走。
其他未来治疗卟啉症的方法将取决于从实验动物——甚至植物——模型研究中获得的结果。其中一些方法至少可以说是不太可能的。例如，所有狐狸松鼠（Sciurus niger）都有一种基因缺陷，使其患上 CEP，但由于未知原因，它们没有遭受任何不良后果。对这些动物的研究可能会产生有助于对抗 CEP 的线索。
令人惊讶的是，即使是植物——它们使用绿色卟啉叶绿素来吸收光能——也可能患上类似于卟啉症的疾病。植物通过与动物血红素生产非常相似的途径制造叶绿素。该途径最后一步的基因突变导致叶片中卟啉的积累。暴露在阳光下，叶片会起水泡，最终枯萎死亡。这个过程与人类卟啉症非常相似，以至于一些研究人员希望通过研究所谓的“吸血鬼植物”（如玉米）来找到治疗人类疾病的方法。
尼克·莱恩在伦敦帝国学院学习生物化学。他在皇家自由医院的博士研究是关于器官移植中的氧自由基和代谢功能。莱恩是伦敦大学学院的名誉高级研究员，也是 Adelphi Medi Cine 的战略主管，Adelphi Medi Cine 是一家总部位于伦敦的医疗多媒体公司。他的著作《氧气：创造世界的分子》将于 2003 年春季由牛津大学出版社出版。