3 概述
自1963年以來Laurell與Eriksson發現α1-抗胰蛋白酶（α1-antitypsin，簡稱α1-AT）缺乏與肺氣腫有密切關係，認爲α1-AT缺乏是家族性肺氣腫的主要原因。α1-AT的缺乏與嬰幼兒肝硬化、肝癌的發病均有密切關係。
9 抗胰蛋白酶缺乏症的病因
抗胰蛋白酶（α1-AT）的含量是由1組常染色體等位基因的不同類型所決定的，其基因座命名爲Pi。在遺傳過程中，由兩個M型等位基因組成的純合子PiMM爲正常的表現型，PiMM是最常見的正常功能基因型。PiZZ是α1-AT嚴重缺失的等位基因，純合子爲ZZ，血清中α1-AT含量是正常人的15%～20%，這種人常發生阻塞性肺氣腫及幼年型肝硬化，PiS等位基因的純合子SS個體血清中α1-AT含量缺乏的佔正常人的60%，這種人亦有患肺氣腫的傾向；此外其他表現型如MZ、SZ等雜合子也有α1-AT缺乏，其中有人發生肺氣腫和肝硬化。
10 發病機制
10.1 α1-AT的正常代謝
抗胰蛋白酶（α1-AT）是由肝細胞分泌的糖蛋白，分子量爲45000～56000萬（52Kda），α1-AT釋放入血漿後構成α1-AT球蛋白的主要成分，正常人（PiMM型）血漿中α1-AT濃度爲1.3mg/ml，不同Pi型個體濃度有所差異。
α1-AT是人類血漿中最主要的一種蛋白酶抑制劑（protease inhibitor，簡稱PI），它能與多種絲氨酸蛋白酶結合形成複合體，包括彈性蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、凝血酶及細菌蛋白酶。其重要的作用在於抑制中性粒細胞的彈性蛋白酶，彈性蛋白酶可作用於肺泡壁的彈性蛋白及其組織的結構蛋白而造成組織損害。因而α1-AT的主要生理功能是保護下呼吸道及其他組織免受彈性蛋白酶的損傷。
10.2 遺傳學
抗胰蛋白酶（α1-AT）的含量是由1組常染色體等位基因的不同類型所決定的，其基因座命名爲Pi。用區帶電泳技術方法發現人羣血清中有70餘種泳動速度不同的α1-AT帶，等位基因按電泳遷移速度的快慢用英文字母排列如下：B、E、F、G、I、L、M、N、P、O、R、S、V、W、X、Z，經國際會議命名PiM、PiS、Piz等α1-AT的變異型和亞型，組成1個蛋白酶抑制物遺傳表型系統。在遺傳過程中，由兩個M型等位基因組成的純合子PiMM爲正常的表現型，PiMM是最常見的正常功能基因型。PiZZ是α1-AT嚴重缺失的等位基因，純合子爲ZZ，血清中α1-AT含量是正常人的15%～20%，這種人常發生阻塞性肺氣腫及幼年型肝硬化，PiS等位基因的純合子SS個體血清中α1-AT含量缺乏的佔正常人的60%，這種人亦有患肺氣腫的傾向；此外其他表現型如MZ、SZ等雜合子也有α1-AT缺乏，其中有人發生肺氣腫和肝硬化。目前認爲PiZZ型主要見於高加索人羣，PiSZ、PiSS等型主要見於南歐人羣，我國研究測定未發現PiZZ型，僅有少數雜合子表現型，故認爲遺傳性α1-AT缺乏所致肺氣腫在我國人中不像歐洲人那樣重要，雜合子表現型的臨牀意義有待進一步研究。
10.3 病理生理機制
正常情況下體內蛋白酶與抗蛋白酶呈平衡狀態。抗胰蛋白酶缺乏症中彈性蛋白酶和抗蛋白酶平衡失調，蛋白酶的活性超過蛋白酶抑制過程時，彈性蛋白酶對肺泡結構造成持續損傷，肺組織銷蝕，肺泡間隔破壞，氣腔持久性擴大，臨牀上表現爲肺氣腫特徵，由於肺泡壁的消失，小氣道在呼氣時失去支架而陷閉，引起肺功能的損害。這主要是損傷了肺泡結締組織中的彈力纖維而致肺氣腫。
抗胰蛋白酶缺乏症是由於肝細胞中合成的α1-AT不能分泌到血漿，而貯積形成包涵體，引起不分泌的原因與Z型蛋白酶聚集有關。其中某些人有發生肝硬化的風險。通過對肝細胞中包涵體分析發現碳水化合物的結構不正常，缺少末端N-乙酰唾液酸殘基，而含有多個甘露糖的核心，是一個加工不完全的糖蛋白。
11 抗胰蛋白酶缺乏症的臨牀表現
高加索人羣中，約1%～2%的肺氣腫患者伴有抗胰蛋白酶（α1-AT）缺乏，80%～90%的PiZZ型個體有全小葉型肺氣腫。其臨牀特點是：發病年齡早，呼吸道症狀出現於30～40歲，早期症狀爲活動後呼吸困難，多有咳嗽和反覆呼吸道感染，體檢見病人有過度消瘦，呼吸音低；胸片示橫膈低平，肺過度充氣，外周血管減少，尤其是以肺小葉明顯，肺功能提示嚴重肺氣腫，肺總量受限，彌散量減低，血氣分析檢查提示：早期有輕至中度低氧血癥，而無高碳酸血癥；晚期患者低氧血癥加重伴有高碳酸血癥。心電圖示右心室肥厚，可伴右束支傳導阻滯。
15 抗胰蛋白酶缺乏症的診斷
臨牀表現結合病史可作出肺氣腫的診斷，在高加索人羣中凡是肺氣腫患者均應除抗胰蛋白酶（α1-AT）缺乏症的可能性。可經血清蛋白電泳、醋酸纖維電泳、放射免疫擴散法和電泳免疫分析等免疫分析，還可測血清胰蛋白酶抑制活性。進一步作定型檢查可幫助確診抗胰蛋白酶缺乏症。
17 抗胰蛋白酶缺乏症的治療
17.1 人工合成的類固醇類藥物
達那唑（炔羥雄唑,danazol）治療，能使肝細胞分泌的抗胰蛋白酶（α1-AT）增加，血漿中的α1-AT濃度增加，因此類藥物爲人工合成的類固醇類藥物，無雄激素功能，能有效防止肺和肝的損傷。但可有肝轉氨酶升高的副作用。
17.2 補充治療法
輸入適量的抗胰蛋白酶（α1-AT），使彈性蛋白酶與蛋白酶抑制劑之間達到平衡。一般輸入正常人血漿或血漿製品可補充α1-AT。近年來應用DNA技術，在大腸桿菌和酵母中產生大分子α1-AT用於治療α1-AT缺乏症。
17.3 人工合成抗蛋白酶製劑的應用
人工合成的鹼化劑如氨甲基酮肽，酰化劑如重氨肽類和單肽類均用於抗胰蛋白酶（α1-AT）缺乏者和慢性支氣管炎合併肺氣腫者，但他們的毒性及致癌作用尚不清楚，仍在研究中，一種新型肽類硼酸AAPb在動物試驗中能有效地使整個肺臟不受彈性蛋白酶的損害，這些試驗性治療對因α1-AT缺乏致肺氣腫的防治提供新途徑。