先天性腸道雙醣酶變異

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    在人類日常所攝取的澱粉類食物主要包含了兩種澱粉來源，一者是澱粉(Amylase)另一者是支鏈澱粉(Amylopectin)，兩者主要會被唾液腺（Salivary gland）和胰腺(Pancreatic gland)所分泌的澱粉酶（Amylase）代謝，形成寡醣或是雙醣。而這些產物會進一步的被腸道上皮膜上微絨毛層的消化酶所分解，形成人類可以吸收利用的醣類分子，而在腸道上皮絨毛膜層中的消化酶中，最大宗則是這次實驗所分析的雙醣酶，它們會負責將腸道中的雙醣水解成單醣並且使得這些糖類可以被腸道細胞透過主動或是被動吸收進入能量代謝循環。
    當這些腸道雙醣酶出生變異時，或是和吸收有關的運輸蛋白發生變異都會使得碳水化合物的吸收代謝出現問題，會導致病患出現嚴重的水瀉，源自於腸道無法吸收的醣類造成的滲透壓失衡，此外這些醣類到了結腸會進一步的被腸道共生菌發酵並且產出氣體包括氫氣、甲烷、二氧化碳會還有短鏈脂肪酸（SCFA，Short-Chain Fatty Acids）。這些氣體的產生可以作為臨床檢驗的指標，而糞便的PH值也會降到7以下並且臨床上造成包裹尿布的區域併發皮膚炎。
    以下內容簡單整理了多篇論文介紹的幾種臨床常見的先天性腸道雙醣酶變異，作為此次的文獻探討。
1.     先天性蔗糖酶-異麥芽糖酶缺乏症Congenital sucrase-isomaltase deficiency (CSID)
症狀：當食用蔗糖、麥芽糖、澱粉時，會產生水瀉、腹痛、腹部腫脹等臨床症狀，長期病狀未受控制下會出現營養不良甚至造成死亡。在嬰兒中，常常因為酸性糞便併發皮膚炎。
    CSID是一種遺傳性疾病，基因變異位點最大宗為第三對染色體上的q25.2-q26.2（3q25.2-q26.2），為蔗糖酶-異麥芽糖酶的編譯區，除此之外也還有發現25種以上的變異位點。這些基因突變會造成蔗糖酶、異麥芽糖酶的結構和功能出現缺陷，而不同的變異會各自影響了這兩個酵素的功能，基因上的異樣性（Genetic heterogeneity）也使得病患的臨床表徵不同。在蔗糖酶的表現上，從完全失去功能到低功能表現的表徵都有被發現；而在異麥芽糖酶上則是發現了從完全失能到正常的表徵都有。蔗糖酶-異麥芽糖酶主要作為人體的麥芽糖的代謝酵素，約有80％以上的麥芽糖是由此途徑被分解吸收，因此在蔗糖酶-異麥芽糖酶缺乏症的病人主要會觀察到的是麥芽糖代謝能力不足的情況。在症狀輕微的病患中，有些會隨著年紀發展出代償措施，包括腸道菌增加對於蔗糖、麥芽糖的發酵能力，或是腸道的再吸收能力上升等。
2.       麥芽糖酶-葡萄糖澱粉酶缺乏症Maltase-glucoamylase deficiency
    先天性的麥芽糖酶-葡萄糖澱粉酶缺乏症並不常見，目前只有少數的case report。麥芽糖酶-葡萄糖澱粉酶的作用主要是作為澱粉消化的輔助路徑，主要還是以先前提到的蔗糖酶-異麥芽糖酶為主。基因上麥芽糖酶-葡萄糖澱粉酶和蔗糖酶-異麥芽糖酶共用了大約59%的序列，而其酵素的催化位點則是有兩個和蔗糖酶-異麥芽糖酶相同，因此可以推知該疾病的症狀會和蔗糖酶-異麥芽糖酶缺乏症類似。
3.       先天性乳糖缺乏症Congenital lactase deficiency

    先天性乳糖缺乏症為一種十分罕見的體隱性遺傳性疾病。發生原因為變異造成小腸微絨毛層的Lactase-Phlorizin 水解酶缺乏或是表現量極低（Phlorozin，是一種nonselective SGLT1/SGLT2 inhibitor，會增加acetoacetate 在renal tubule 的再吸收，SGLT2 inhibitor可能也會藉由類似的機轉增加ketone body 的再吸收。）。大部分的患者會在出生後的十天內表現出症狀，通常是在接觸母乳或是含有乳糖的食品後產生水瀉，若沒有及時治療，則此疾病可能導致嚴重的電解質流失以及脫水，有危及生命的可能，應儘早診斷並且改食用不含乳糖的食品。
參考文獻：
1.       Jacob, Ralf, et al. "Congenital sucrase-isomaltase deficiency arising from cleavage and secretion of a mutant form of the enzyme." The Journal of clinical investigation 106.2 (2000): 281-287.
2.       Nichols, Buford L., et al. "Congenital maltase-glucoamylase deficiency associated with lactase and sucrase deficiencies." Journal of pediatric gastroenterology and nutrition 35.4 (2002): 573-579.
3.       Savilahti, E., K. Launiala, and P. Kuitunen. "Congenital lactase deficiency. A clinical study on 16 patients." Archives of disease in childhood 58.4 (1983): 246-252.

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