12.3.1　脚气病的病理与病理生理学基础

由于膳食中硫胺素缺乏等病因引起的脚气病，有下述的病理特征。

（1）神经系统尤其是末梢神经受损严重，髓鞘退化及色素沉着。重者神经轴被破坏。以坐骨神经及其分支受累较为常见，并且出现较早。其他，前臂神经等亦可累及。

（2）心血管系统心脏扩张肥厚，尤以右侧明显。心肌水肿，其心肌纤维粗硬。血管充血，但组织结构正常。

（3）组织水肿及浆膜腔积液组织水肿多见于下肢。体腔浆液渗出，可见于心包腔、胸腔及腹腔。

（4）肌肉萎缩出现于受累神经支配的肌肉。镜下可见肌纤维横纹消失、混浊肿胀及脂肪变性。

前已提及硫胺素在肠道经粘膜吸收，通过酶的作用，磷酸化生成TPP，即辅羧化酶。它是丙酮酸氧化脱羧酶系的辅助因子；又是磷酸已糖氧化支路中转羧乙醛酶的辅酶。因此组织中，特别是脑和心肌组织中葡萄糖和丙酮酸代谢必需有硫胺素参加。它的缺乏会引起脑和心肌组织变性。其机理是硫胺素缺乏使丙酮酸难于进入三羧酸循环而氧化，多量的丙酮酸滞留于血液中，使周围小动脉扩张、阻力降低、静脉回流量增加，因而使心脏排出量及心脏工作量均增加。乳酸盐和丙酮酸盐使心肌对氧的利用率降低，使其心脏功能逐渐衰竭。硫胺素至少对分解乙酰胆碱的胆碱酯有抑制作用。乙酰胆碱能增加肠蠕动。硫胺素缺乏时，胆碱酯酶活性增强，分解乙酰胆碱增多，故肠蠕动缓慢、肠壁松弛。乙酰胆碱又是神经传导的介质，硫胺素缺乏，胆碱酯酶活性增强，分解介质多，也会影响神经的传导。

菸酸在色氨酸合成的过程中，也必需有硫胺素的存在。因此，菸酸和硫胺素缺乏往往是同时存在的。

成年人根据不同系统症状占优势的情况，脚气病可分为神经型、心脏型、脑型和湿型。婴儿脚气病有其特征，又有婴儿脚气病之说。

12.3.2　与硫胺素缺乏有关的疾病的研究

硫胺素酶及抗硫胺素化合物的研究，使对硫胺素缺乏病有进一步的认识。

硫胺素酶：虽然鱼是硫胺素较好的来源，但在吃鱼多的泰国，硫胺素的缺乏病是广泛存在的。其原因是吃鱼的方法所致。他们吃鱼方法不煮，加上发酵，结果由于硫胺素酶作用替换了硫胺素上的噻唑环的一半，致导硫胺素失去活性。

硫胺素拮抗物曾在硫胺素缺乏实验中广泛应用。这些拮抗物如图12-1所示，有吡啶（代噻唑）硫胺素(pyrithiamin) 和羟基硫胺素（oxythiamin）。前者在噻唑环的位置上有一个吡啶环；后者则在吡啶环上的氨基被羧基所代替。经动物实验表明，硫胺素缺乏及两种硫胺素拮抗物对机体的影响列于表12-2。

从表12-2可知，吡啶硫胺素能穿透血脑屏障，进入脑组织中，使丙酮酸的氧化和脱酶活性降低而使中枢神经系统受到损伤。羧基硫胺素导致缺乏动物厌食、心脏损伤，心肌组织脱羧酶活性减弱。吡啶硫胺素的作用是抑制硫胺素形成TPP，特别是脑组织中。然而，羧基硫胺素焦磷酸盐与TPP竞争，而成为酶的抑制剂，它在脑组织中作用小，这是由于它不能越过血脑屏障之故。

用上述两种拮抗剂做动物实验，结果表明：急性硫胺素缺乏，其变化有神经轴突出及髓鞘的改变，伴有三羧酸循环和五碳糖磷酸盐通路的变化；然而慢性硫胺素胺素缺乏主要是髓鞘质退行性改变，以及仅伴有五碳糖道路的变化。

Barchi推断“在硫胺素缺乏时神经病学的缺陷，除已知的硫胺素对中间代谢作为所需的酶的变化外，正如许多研究者提示的，在易受激动的膜的功能上，硫胺素的特殊作用是存在的”。Cooper研究了一种敏感的方法来检测用35S标记的硫胺素的释放，其研究显示出硫胺素在轴膜和雪旺膜上均有存在。他提出TPP可能与转移膜电位的产生有关系。

表12－2　硫胺素缺乏及硫胺素拮抗物（吡啶硫胺素和羟基硫胺素）对实验动物的影响