一、發(fā)病原因
是先天代謝性疾病的一種,為常染色體隱性遺傳,由于染色體基因突變導致肝臟中苯丙氨酸羥化酶(PAH)缺陷從而引起苯丙氨酸(PA)代謝障礙所致,引起中樞神經系統(tǒng)的損傷
兩個酶:苯丙氨酸羥化酶(PHA)、四氫生物蝶呤(BH4)
一個氨基酸:酪氨酸
本癥的發(fā)病率各國和地區(qū)有所不同,據(jù)國際篩查學會的統(tǒng)計,白種人發(fā)病率較高,北愛爾蘭為1/4,404,德國1/6,971,美國1/10,059,日本發(fā)病率較低為1/73,000。根據(jù)1983年左啟華教授德報告,我國PKU發(fā)病率為1/16,500,隨著近年來全國各地新生兒篩查工作的逐漸展開,各地的發(fā)病率為1/61,366-1/5,521不等,而且北方地區(qū)發(fā)病率明顯高于南方,但南方及沿海地區(qū)四氫生物喋呤缺乏癥(BH4缺乏)較多。
二、發(fā)病機制
氨基酸對于人體來說,非常重要。其中有八種氨基酸是人體不能自身合成,也不能由其他途徑轉化,必須從食物中才能攝取,稱為人體"必需氨基酸"。苯丙氨酸就是其中之一。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供機體合成組織蛋白;2/3則通過肝細胞中苯丙氨酸-4-羥化酶(PAH)的作用轉化為酪氨酸,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,人體內的BH4來源于鳥苷三磷酸(GTP),在其轉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。 PAH、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致相關酶的活力缺陷,致使體內苯丙氨酸代謝發(fā)生紊亂。
典型PKU是由于患兒肝細胞缺乏苯丙氨酸-4-羥化酶所致。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。
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遞質缺乏,加重神經系統(tǒng)的功能損傷。故BH4缺乏型PKU的臨床癥狀更重。
當苯丙氨酸經食物中攝取后,部分為機體蛋白合成所利用,其余部分要經過肝臟,撒由其中的苯丙氨酸羥化酶轉化為酪氨酸。而酪氨酸可進一步轉化為多巴,腎上腺素,黑色素等等重要的生理活性物質。由于苯丙酮尿癥患者肝臟缺乏上述的酶,一方面,苯丙氨酸不能轉化為酪氨酸,從而在體內異常蓄積;另一方面,酪氨酸及多巴,腎上腺素,黑色素等等重要的生理活性物質的生成也受阻。這兩個方面均會造成腦的損害,以及其他一系列的病理變化。本癥的主要危害為腦損害。未經治療患兒在生后數(shù)月就會出現(xiàn)不同程度的智力發(fā)育落后,大多數(shù)有煩躁,抑郁等精神癥狀,最終將造成中度至極重度智力低下,由于黑色素的缺乏,患兒表現(xiàn)頭發(fā)較黃,皮膚和虹膜顏色淺。由于血中蓄積的苯丙氨酸的旁路代謝,產物經尿排出,常有鼠尿味。