苯丙酮尿癥(PKU)是由于苯丙氨酸代謝途徑中酶缺陷所導(dǎo)致的較為
常見的常染色體隱性遺傳病,其發(fā)病率隨各民族而異,我國的發(fā)病率約為1/16500。
【發(fā)病機(jī)制】 苯丙氨酸是人體必需的氨基酸之一,正常小兒每日需要量為200~500mg,其中1/3供機(jī)體合成組織蛋白;2/3則通過肝細(xì)胞中苯丙氨酸-4-羥化酶(PAH)的作用轉(zhuǎn)化為酪氨酸,供合成甲狀腺素、多巴胺、腎上腺素和黑色素等之用。在苯丙氨酸的羥化過程中,除了PAH之外,還必須有輔酶四氫生物蝶呤(BH4)的參與,人體內(nèi)的BH4來源于鳥苷三磷酸(GTP),在其轉(zhuǎn)化和再生過程中參與作用的酶有鳥苷三磷酸環(huán)化水合酶(GTP-CH)、6-丙酮酰四氫蝶呤合成酶(6-PTS)、二氫生物蝶呤還原酶(DHPR)和甲醇胺脫水酶(CD)等?!AH、GTP-CH、6-PTS、DHPR和CD等酶的編碼基因分別位于12q22~24。1、14q22。1~22。2、llq22。3~23。3、4p15。3和10q22,任一上述編碼基因的突變都有可能導(dǎo)致相關(guān)酶的活力缺陷,致使體內(nèi)苯丙氨酸代謝發(fā)生紊亂。
本病按酶缺陷的不同可大致分為典型和BH4缺乏型兩種。典型PKU是由于患兒肝細(xì)胞缺乏苯丙氨酸-4-羥化酶所致。因此,苯丙氨酸不能轉(zhuǎn)化為酪氨酸,而在血、腦脊液、各種組織和尿液中濃度極度增高。這種高濃度的苯丙氨酸競爭性地阻抑腦細(xì)胞代謝所必需的酪氨酸、色氨酸和支鏈氨基酸等通過腦實質(zhì)細(xì)胞質(zhì)膜,使腦細(xì)胞不能正常合成神經(jīng)遞質(zhì);高濃度的苯丙氨酸還阻抑多核糖體的聚合,擾亂了腦組織中蛋白合成和髓鞘形成過程。由于酪氨酸來源減少,因而甲狀腺素、腎上腺素和黑色素等的合成也不足。由于苯丙氨酸的大量累積,苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨基作用增強(qiáng),產(chǎn)生了大量苯丙酮酸、苯乙酸、苯乳酸和羥基苯乙酸等旁路代謝產(chǎn)物并自尿中排出。BH4缺乏型PKU是由于GTP-CH、6-PTS、CD或DHPR等酶缺乏所致;BH4是苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸等芳香氨基酸在羥化過程中所必需的輔酶,缺乏時不僅苯丙氨酸不能氧化成酪氨酸,而且造成多巴胺、5-羥色胺等重要的神經(jīng)遞質(zhì)缺乏,加重神經(jīng)系統(tǒng)的功能損傷。故BH4缺乏型PKU的臨床癥狀更重,治療亦不易。
絕大多數(shù)本病患兒為典型PKU病例,僅約1~3%屬BH4缺乏型,后者中約半數(shù)系6-PTS缺陷所致。
臨床表現(xiàn):患兒初生時都正常,通常在3~6個月時出現(xiàn)癥狀,l歲時癥狀明顯。
1、神經(jīng)系統(tǒng) 在嬰兒期逐漸出現(xiàn)智能發(fā)育落后,以認(rèn)知發(fā)育障礙為
主;可有多動、行為異常等,少數(shù)呈現(xiàn)肌張力增高和腱反射亢進(jìn)。約1/4未經(jīng)治療的患兒隨著年齡增長發(fā)生癲癇;智能明顯落后,半數(shù)以上病例IQ<35,僅5%患兒IQ>68。BH4缺乏型PKU患兒的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀出現(xiàn)較早且較嚴(yán)重,常見肌張力減低,嗜睡和驚厥,智能落后明顯;如不經(jīng)治療,常在幼兒期死亡。
2、外貌 患兒在出生數(shù)月后因黑色素合成不足,毛發(fā)、皮膚和虹膜色澤變淺。
3、其他 嬰兒期常有嘔吐、皮疹等表現(xiàn),年長后消失;患兒尿液和汗液因含有大量苯乙酸而有鼠尿臭味。