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== 疾病别名==
[[苯丙酮尿症]],[[苯丙氨酸羟化酶缺乏症]],[[苯丙氨酸羟化酶]]缺乏,phenylalanine hydroxylase deficiency
== 疾病代码==
[[ICD]]:E70.0
== 疾病分类==
儿科
== 疾病概述==
苯丙酮酸尿即苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)是由于[[苯丙氨酸]][[代谢途径]]中,酶缺陷所导致的较为常见的一种常[[染色体]]隐性[[遗传性疾病]]。
患儿出生时大多表现正常,[[新生儿期]]无明显特殊的临床[[症状]],部分患儿可能出现喂养困难、[[呕吐]]、易激惹等非[[特异性]]症状。未经治疗的患儿3~4个月后逐渐表现出[[智力]]、运动[[发育]]落后,头发由黑变黄,[[皮肤]]白,全身和[[尿液]]有特殊鼠臭味,常有[[湿疹]]。
== 疾病描述==
苯丙酮酸尿即苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)是由于苯丙氨酸代谢途径中,酶缺陷所导致的较为常见的一种常染色体隐性遗传性疾病,在1934 年因Foiling 最早发现病[[人尿]]中含有大量的[[苯丙酮]]酸而得名。1947 年Jervis 对病人进行苯丙氨酸负荷实验,揭示PKU 发病的[[生化]]基础是[[肝脏]]苯丙氨酸[[代谢]]障碍。1953 年,德国的Bickel 首先报道用低苯丙氨酸奶方治疗PKU 病人获得成功。1963 年Guthrie 开展了PKU [[新生儿筛查]]。1983 年Woo [[克隆]]了PKU 的致病[[基因]]苯丙氨酸羟化酶基因,为[[基因诊断]]和[[产前诊断]]开辟了道路。
== 症状体征==
患儿出生时大多表现正常,新生儿期无明显特殊的临床症状,部分患儿可能出现喂养困难、呕吐、易激惹等非特异性症状。未经治疗的患儿3~4个月后逐渐表现出智力、运动发育落后,头发由黑变黄,皮肤白,全身和尿液有特殊鼠臭味,常有湿疹。
随着年龄增长,患儿[[智力落后]]越来越明显,年长儿约60%有严重的[[智能障碍]]。2/3 患儿有轻微的[[神经系统]]体征,如肌张力增高、腱[[反射]]亢进、小头[[畸形]]等,严重者可有[[脑性瘫痪]]。约1/4 患儿有[[癫痫]]发作,常在18 个月以前出现,可表现为[[婴儿]]痉挛性发作、点头样发作或其他形式。约80%患儿有[[脑电图]]异常,异常表现以癫痫样放电为主,经治疗[[后血]][[Phe]] 浓度下降,脑电图亦明显改善。PKU [[患者]]除了影响智能发育外,可出现一些[[行为]]、[[性格]]的异常,如[[忧郁]]、多动、[[自卑]]、孤僻等。
根据不同的临床类型,PKU 可分为:
1.经典型PKU(classical PKU) [[病儿]]有典型的临床表现,有程度不等的[[智能低下]],60%属重度低下([[IQ]] 低于50)。约1/4 病儿有癫痫发作。患者头发、皮肤颜色浅淡,尿液、[[汗液]]中散发出鼠臭味,伴有[[精神]]行为异常。血Phe 浓度>1200μmol/L(20mg/dl),尿FeCl3和DNPH 试验[[强阳]]性。
2.中度型PKU(moderate PKU) 临床表现相对较轻,实验室[[检查]]结果同经典型PKU,但是血苯丙氨酸在360~1200μmol/L,患儿对治疗[[反应]]较好,血苯丙氨酸浓度较经典型患者易[[控制]]。
3.轻型PKU(mild PKU) 临床表现较轻或者无症状,血苯丙氨酸小于120~360μmol/L,见于极少数[[新生儿]]或[[早产儿]],或者苯丙氨酸羟化酶残余[[酶活性]]较高者。
4.四氢生物蝶呤(BH4)缺乏症 临床上将所有血苯丙氨酸>120μmol/L 称为高苯丙氨酸血症,从[[病因]]上将高苯丙氨酸血症分二大类:苯丙氨酸羟化酶缺乏和PAH 的[[辅酶]]——四氢生物蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH4)缺乏。两类高苯丙氨酸血症治疗[[方法]]不同,早期鉴别诊断十分重要。
BH4 缺乏症又称非经典型PKU 或恶性PKU,由于PAH 辅助因子BH4 缺乏所致。患儿除了有典型PKU 表现外,神经系统表现较为突出,如躯干肌张力下降,[[四肢]]肌张力增高,[[不自主运动]],震颤,阵发性[[角弓反张]],顽固性[[惊厥]]发作等。BH4缺乏症者单独用低苯丙氨酸饮食治疗可使血苯丙氨酸浓度下降,但神经系统的症状仍呈持续性进展。该病的[[发生]]率占PKU 的10%左右,因此对所有高苯丙氨酸血症都应进行常规鉴别诊断。[[CT]] 和[[MRI]] 检查可见进行性脑[[萎缩]]。诊断主要依靠[[HPLC]] 测定尿中新蝶呤(N)和生物蝶呤(B)。如因6-[[丙酮]]酰四氢蝶呤合成酶 (PTPS)缺乏时所致的BH4 缺乏症,尿中新蝶呤明显增加,N/B 增高,B%<10%。如为二氢蝶呤还原酶(DHPR)缺乏时,N 正常,B 明显增加,N/B 降低,B%可增高。叁[[磷酸]]鸟苷环化水解酶(GTPCH)缺乏者,尿中N 和B 均非常低,N/B 正常。因特异性酶的测定较为复杂困难,可进一步作BH4 负荷试验以助诊断。
== 疾病病因==
本病属常染色体隐性遗传性疾病,系苯丙氨酸代谢途径中酶的缺陷所致。
== 病理生理==
苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)是[[人体]][[必需氨基酸]],食入体内的Phe一部分用于[[蛋白质]]的合成,一部分通过苯丙氨酸羟化酶[[作用]]转变为[[酪氨酸]],仅有少量的Phe 经过次要的代谢途径在[[转氨酶]]的作用下转变成苯丙酮酸。
PKU 是因苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)[[基因突变]]导致PAH 活性降低或丧失,Phe 在肝脏中代谢紊乱所致。PKU 患者苯丙氨酸羟化酶缺乏,酪氨酸及正常代谢产物减少,血Phe 含量增加,[[刺激]]转氨酶发育,次要代谢途径增强,生成苯丙酮酸、苯[[乙酸]]和苯[[乳酸]],并从尿中大量排出,故称苯丙酮尿症。苯乳酸使患儿尿液具有特殊的鼠[[尿臭]]味。高浓度的Phe 及其异常代谢产物[[抑制]]酪氨酸酶,使[[黑色素]]合成障碍。Phe 增高影响[[脑发]]育,导致智能发育落后及出现小头畸形、[[抽搐]]痉挛等神经系统症状。
PKU 的[[遗传]]特点是:①患儿父母都是致病基因携带者(杂[[合子]]);②患儿从父母各得到一个致病基因,是[[纯合子]];③患儿母亲每次生育有1/4 可能为PKU患儿;④[[近亲结婚]]的子女发病率较一般人群为高。
人类PAH 基因位于第12 号染色体上(12q22~12q24.1),PAH 基因全长约90kb,有13 个[[外显子]]和12 个[[内含子]],外显子长度在57~892bp 之间,[[成熟]][[mRNA]]约2.4kb,[[编码]]451 个[[氨基酸]]。内含子长度为1~23kb 不等。随着[[分子生物学]]技术的发展,北京、上海等地已经开展用单链构型多态性[[分析]](SSCP)、[[变性]]梯度[[凝胶]][[电泳]](DGGE)、温度梯度凝胶电泳(TGGE)、点杂交及[[DNA]] 序列分析等技术对PKU 病人进行基因分析,在中国人群中发现了30 种以上基因突变,发现外显子7 和12 的[[突变]]占的比例相对较高。其中有一些是中国人特有的突变体,这些基因突变分别导致氨基酸[[置换]]、[[翻译]]提早终止、mPNA 剪切异常、阅读框架移位等。
== 诊断检查==
诊断:本病为少数可治性遗传性[[代谢病]]之一,应早期确诊和治疗,避免产生神经系统的不可逆性[[损伤]]。由于患儿在早期不出现症状,故诊断必须借助实验室[[检测]]。在PKU 的典型症状出现以后,诊断并不困难,但已为时过晚,因已失去预防脑损伤的时机。必须强调症状前诊断,即在宫内或新生儿早期确诊。我国有些城市正在开展对全部新生儿作PKU 普遍筛查,以及时发现所有PKU 婴儿。
实验室检查:
1.新生儿筛查 新生儿期的PKU 患儿无任何临床表现,生后3 个月后才渐渐出现PKU 的表现。随着[[预防医学]][[科学]]的发展,苯丙酮尿症的新生儿筛查已逐步成为常规。新生儿筛查即是通过测定血苯丙氨酸,在[[群体]]中对每个新生儿进行筛检,使PKU 患儿在临床症状尚未出现之前,而其生化等方面的改变已[[比较]]明显时得以早期诊断、早期治疗,避免智能落后的发生。
2.尿叁[[氯化]]铁(FeCl3)及[[2,4-二硝基苯肼]]试验(DNPH)
(1)叁氯化铁(FeCl3)试验:在新鲜尿液5ml 加入0.5ml 的FeCl3,尿呈绿色为阳性。
(2)2,4-二硝基苯肼试验:在1ml 尿液中加入1ml 的DNPH 试剂,尿液呈黄色[[荧光]]反应为阳性。
这两种试验阳性反应也可见于枫糖尿症,[[胱氨酸]]血症,故并非为PKU 特异性试验,需进一步做血苯丙氨酸测定才能确诊。新生儿PKU 因苯丙氨酸代谢旁路尚未健全,患者尿液测定为阴性,该方法不能用于新生儿筛查。
3.血苯丙氨酸测定 有两种方法:
(1)Guthrie [[细菌]]抑制法: 正常浓度< 120μmol/L(2mg/dl) , PKU >1200μmol/L。
(2)苯丙氨酸荧光定量法:正常值同细菌抑制法。
4.苯丙氨酸负荷试验 对血苯丙氨酸浓度大于正常浓度,<1200μmol/L 者口服苯丙氨酸100mg/kg,服前、服后1,2,3,4h 分别测定血苯丙氨酸浓度。血苯丙氨酸>1200μmol/L 诊断为PKU,<1200μmol/L,为高苯丙氨酸血症。
5.HPLC 尿蝶呤图谱分析 10ml 晨尿加入0.2g [[维生素C]],酸化尿液后使8cm×10cm 新生儿筛查滤纸浸湿,晾干,寄送有条件的实验室分析尿蝶呤图谱,进行四氢生物蝶呤缺乏症的诊断和鉴别诊断。
6.口服四氢生物蝶呤负荷试验 在血Phe 浓度>600μmol/L 情况下,直接给予口服BH4 片20mg/kg,BH4 服前,服后2,4,6,8,24h 分别取血作Phe 测定。对于血Phe 浓度<600μmol/L 者,可作Phe+BH4 联合负荷试验,即给患儿先口服Phe(100mg/kg),服后3h 再口服BH4,服Phe 前、后1,2,3h,服BH4后2,4,6,8,24h 分别[[采血]]测Phe 浓度。BH4 缺乏者,当给予BH4 后,因其苯丙氨酸羟化酶活性恢复,血Phe 明显下降,PTPS 缺乏者,血Phe 浓度在服用BH4后4~6h 下降至正常;DHPR 缺乏者,血Phe 浓度一般在服BH4 后8h 或以[[后下]]降至正常;经典型PKU 患者因苯丙氨酸羟化酶缺乏,血Phe 浓度无明显变化。
其他辅助检查:
1.脑电图 约80%病儿有脑电图异常,可表现为高峰节律紊乱、灶性棘波等。
2.CT 和MRI 检查 患者头颅CT 或磁共振[[影像]](MRI)可无异常发现,也可发现有不同程度脑发育不良,表现为脑皮质萎缩和脑[[白质]]脱髓鞘病变,后者在MRI的T1 加权图像上可显示[[脑室]]叁角区周围脑[[组织]]条形或斑片状高信号区。
3.智力测定 [[评估]]智能发育程度。
== 鉴别诊断==
经典PKU 应与各型高苯丙氨酸血症进行鉴别。不同的基因突变引起不同的高苯丙氨酸血症。经典PKU 与各型高苯丙氨酸血症的主要特征分述如下:
1.经典PKU(classical PKU)
2.持续性轻型高苯丙氨酸血症(persistent mild hyperphenylalaninemia)
3.一过性高苯丙氨酸血症(Transient hyperphenylalaninemia)
4.苯丙氨酸转氨酶缺陷([[PA]] transaminase deficiency)
5.二氢蝶啶还原酶(DHPR)缺陷
6.二氢生物蝶呤合成酶缺陷
== 治疗方案==
1.治疗原则 PKU 是第一种可通过饮食控制治疗的遗传性代谢病。天然食物中均含一定量苯丙氨酸,低蛋[[白饮]]食将导致[[营养不良]],因此要用低苯丙氨酸饮食治疗,例如上海生产的华夏2 号或其他同类[[产品]],其治疗原则如下:
(1)早期治疗:一旦确诊,应立即治疗。开始治疗的年龄越小,预后越好,智能发育可接近正常人。晚治疗者都有程度不等的智能低下。3~5 岁后治疗者,可能减轻癫痫和行为异常,但对已存在的严重智能障碍改善不明显。由于新生儿筛查在我国已逐步推广和普及,筛查出的病人往往能在出生1 个月内,甚至2 周之内得到确诊和治疗,为病儿的健康成长提供了保证。
(2)控制苯丙氨酸摄入:苯丙氨酸是一种必需氨基酸,为[[生长]]和体内代谢所必需。PKU 患者的智能障碍是由于体内过量的Phe 及旁路代谢产物的[[神经]][[毒性作用]]而引起,要防止脑损伤,只有减少从食物中摄取苯丙氨酸。血苯丙氨酸应控制在一定范围,以满足其生长发育的[[需要]]。一般应[[保持]]血苯丙氨酸浓度在120~360μmol/L 较为[[理想]]。过度治疗将导致苯丙氨酸缺乏,出现[[嗜睡]]、[[厌食]]、[[贫血]]、[[腹泻]],甚至死亡。
(3)调查个体[[食谱]]:由于每个患儿对苯丙氨酸的耐受量不同,故在饮食治疗中,仍应根据患儿具体情况调整食谱。低苯丙氨酸奶方治疗至少持续到12 岁以上。
(4)家长的合作:是成功的关键因素之一。如果家长充分了解治疗原则,饮食控制得比较合理,病儿的智力发育往往正常。
(5)怀孕前女性患者:成年女性患者在怀孕前应重新开始饮食控制,直到[[分娩]],以免高苯丙氨酸血症影响[[胎儿]]。
(6)高危家庭产前诊断:近年来,北京、上海等地都开展了PKU 高危家庭产前诊断,通过直接查找基因突变点结[[合微]]卫星遗传多态性分析方法(STR,VNTR),成功地对高危家系实施了产前诊断,取得了良好的社会效益。产前诊断之前必须采集PKU 患儿及其父母[[静脉]]血作家系连锁分析,产前诊断于孕9~12 周取绒毛或16~18 周取[[羊水]][[细胞]]。由于STR 多态连锁分析不是直接检测基因突变,因此在应用中必须[[注意]]临床诊断的准确性,千万不能将非PAH 基因突变的PKU 当成PAH 突变的病例来进行连锁分析。在产前诊断中还必须严防[[样品]][[污染]],尤其是[[母体]]细胞污染。
2.治疗方法 病人一经诊断,应停止给予天然饮食。母乳是婴儿最理想的天然食品,对[[哺乳期]]病儿在确诊后虽应暂停[[母乳喂养]],但切勿断奶,以便在控制血苯丙氨酸浓度后能及时添加。
(1)低苯丙氨酸奶方治疗:病人需给予低苯丙氨酸奶方治疗,[[剂量]]按每公斤[[体重]]需要的蛋白质计算,国产低苯丙氨酸奶方华夏2 号的每100g 干粉成分。治疗开始1 周内,每天服此特殊奶方后2h 采血1 次,测定血苯丙氨酸浓度。血苯丙氨酸一般在治疗后4 天左右降至600μmol/L 以下。待血浓度降至理想浓度时,可逐渐少量添加天然饮食,其中首选母乳,因[[乳中]]血苯丙氨酸含量仅为[[牛奶]]的1/3。较大婴儿及[[儿童]]可添加入牛奶、粥、面、蛋等,添加食品应以低蛋白,低苯丙氨酸食物为原则,其量和次数随血苯丙氨酸浓度而定。每位病人能添加的食[[物种]]类与量因人而异,与酶的缺陷严重程度有关。较轻病人的血苯丙氨酸浓度较易控制,而严重缺乏者则[[不容]]易增添天然食品。每次添加天然饮食或更换食谱后3 天,需再复查血苯丙氨酸浓度,以维持血浓度在120~240μmol/L,较为理想。
(2)生物蝶呤(biopterin,BH4):用于治疗对低苯丙氨酸饮食无反应的[[变异]]型,起初所用生物蝶呤(BH4)剂量为每天2.5mg/kg,由于生物蝶呤(BH4)透过[[血脑屏障]]甚少,故多数病儿仍不得不合并应用低苯丙氨酸饮食并辅以[[左旋多巴]]每天10~15mg/kg,[[5-羟色胺]]每天4mg/kg 及[[卡比多巴]](Carbidopa)(一种脱羧抑制剂)每天1~2mg/kg。Kapatos 等证实用大剂量生物蝶呤(BH4)时,脑组织中可达到有效的治疗浓度,而且鉴于左旋多巴长期使用可导致[[幻觉]]、[[运动障碍]]和精神症状等不良作用,5-羟色胺也可引起[[硬皮病]]样病变。因此尝试单用大剂量BH4治疗此型PKU,最大剂量曾高达每天40mg/kg。由于每一病儿对BH4的[[敏感]]程度不同,故对每个病例的治疗剂量应根据以下临床指标予以调整:
①神经系统症状消失与否。
②[[血清苯丙氨酸]]浓度应维持在0.61mmol/L 以下。
③尿中5-羟色胺排出量正常。
单独使用BH4 的优点是不需要价格昂贵的特殊饮食治疗,每天仅需服药1次,且不需使用上述可能引起[[副作用]]的各种[[药物]]。不足之处是并非对每一例本型PKU 病儿都具有特殊的治疗效果。如Endres 曾报告一例自生后54 天开始用生物蝶呤(BH4)治疗的病儿,经治疗随访2 年余,效果不理想。为何部分BH4 生成不足的病例对此治疗不敏感,机制尚不明确。
== 并发症==
喂养困难,智力、运动发育落后,常有湿疹,肌张力增高、腱反射亢进,严重者可有脑性瘫痪,癫痫发作,出现忧郁、多动、自卑、孤僻等。
== 预后及预防==
预后:本病为可治性遗传代谢病,早期诊断与治疗,可避免神经系统的不可逆损伤。诊断一旦肯定,应立即给予积极治疗,治疗开始时年龄愈小,效果愈好。
预防:避免亲缘结婚。杂合子之间不应婚配。开展新生儿筛查以早期发现PKU病儿,早期开始治疗,以防止发生[[智力低下]]。对于高危家族,可做产前诊断以决定是否作选择性[[人工流产]]。对有本病家族史的夫妇必须采用DNA 分析或检测羊水中蝶呤等方法对其胎儿进行产前诊断。
== 流行病学==
PKU 的发病率有种族和地区的差异。美国约为1∶1.4 万,北爱尔兰约为1∶4400,德国约为1∶7000,日本约为1∶7.84 万。1983 年上海市儿科[[医学]]研究所对上海市部分地区31861 名新生儿进行PKU 筛查,发病率为1∶15930。1999 年中华预防医学会新生儿筛查学组收集了各地新生儿筛查数据,发病率为1∶11188。
== 特别提示==
避免亲缘结婚。杂合子之间不应婚配。开展新生儿筛查以早期发现PKU病儿,早期开始治疗,以防止发生智力低下。对于高危家族,可做产前诊断以决定是否作选择性人工流产。对有本病家族史的夫妇必须采用DNA 分析或检测羊水中蝶呤等方法对其胎儿进行产前诊断。
== 百科帮你涨知识 ==
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[[苯丙酮尿症]],[[苯丙氨酸羟化酶缺乏症]],[[苯丙氨酸羟化酶]]缺乏,phenylalanine hydroxylase deficiency
== 疾病代码==
[[ICD]]:E70.0
== 疾病分类==
儿科
== 疾病概述==
苯丙酮酸尿即苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)是由于[[苯丙氨酸]][[代谢途径]]中,酶缺陷所导致的较为常见的一种常[[染色体]]隐性[[遗传性疾病]]。
患儿出生时大多表现正常,[[新生儿期]]无明显特殊的临床[[症状]],部分患儿可能出现喂养困难、[[呕吐]]、易激惹等非[[特异性]]症状。未经治疗的患儿3~4个月后逐渐表现出[[智力]]、运动[[发育]]落后,头发由黑变黄,[[皮肤]]白,全身和[[尿液]]有特殊鼠臭味,常有[[湿疹]]。
== 疾病描述==
苯丙酮酸尿即苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)是由于苯丙氨酸代谢途径中,酶缺陷所导致的较为常见的一种常染色体隐性遗传性疾病,在1934 年因Foiling 最早发现病[[人尿]]中含有大量的[[苯丙酮]]酸而得名。1947 年Jervis 对病人进行苯丙氨酸负荷实验,揭示PKU 发病的[[生化]]基础是[[肝脏]]苯丙氨酸[[代谢]]障碍。1953 年,德国的Bickel 首先报道用低苯丙氨酸奶方治疗PKU 病人获得成功。1963 年Guthrie 开展了PKU [[新生儿筛查]]。1983 年Woo [[克隆]]了PKU 的致病[[基因]]苯丙氨酸羟化酶基因,为[[基因诊断]]和[[产前诊断]]开辟了道路。
== 症状体征==
患儿出生时大多表现正常,新生儿期无明显特殊的临床症状,部分患儿可能出现喂养困难、呕吐、易激惹等非特异性症状。未经治疗的患儿3~4个月后逐渐表现出智力、运动发育落后,头发由黑变黄,皮肤白,全身和尿液有特殊鼠臭味,常有湿疹。
随着年龄增长,患儿[[智力落后]]越来越明显,年长儿约60%有严重的[[智能障碍]]。2/3 患儿有轻微的[[神经系统]]体征,如肌张力增高、腱[[反射]]亢进、小头[[畸形]]等,严重者可有[[脑性瘫痪]]。约1/4 患儿有[[癫痫]]发作,常在18 个月以前出现,可表现为[[婴儿]]痉挛性发作、点头样发作或其他形式。约80%患儿有[[脑电图]]异常,异常表现以癫痫样放电为主,经治疗[[后血]][[Phe]] 浓度下降,脑电图亦明显改善。PKU [[患者]]除了影响智能发育外,可出现一些[[行为]]、[[性格]]的异常,如[[忧郁]]、多动、[[自卑]]、孤僻等。
根据不同的临床类型,PKU 可分为:
1.经典型PKU(classical PKU) [[病儿]]有典型的临床表现,有程度不等的[[智能低下]],60%属重度低下([[IQ]] 低于50)。约1/4 病儿有癫痫发作。患者头发、皮肤颜色浅淡,尿液、[[汗液]]中散发出鼠臭味,伴有[[精神]]行为异常。血Phe 浓度>1200μmol/L(20mg/dl),尿FeCl3和DNPH 试验[[强阳]]性。
2.中度型PKU(moderate PKU) 临床表现相对较轻,实验室[[检查]]结果同经典型PKU,但是血苯丙氨酸在360~1200μmol/L,患儿对治疗[[反应]]较好,血苯丙氨酸浓度较经典型患者易[[控制]]。
3.轻型PKU(mild PKU) 临床表现较轻或者无症状,血苯丙氨酸小于120~360μmol/L,见于极少数[[新生儿]]或[[早产儿]],或者苯丙氨酸羟化酶残余[[酶活性]]较高者。
4.四氢生物蝶呤(BH4)缺乏症 临床上将所有血苯丙氨酸>120μmol/L 称为高苯丙氨酸血症,从[[病因]]上将高苯丙氨酸血症分二大类:苯丙氨酸羟化酶缺乏和PAH 的[[辅酶]]——四氢生物蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH4)缺乏。两类高苯丙氨酸血症治疗[[方法]]不同,早期鉴别诊断十分重要。
BH4 缺乏症又称非经典型PKU 或恶性PKU,由于PAH 辅助因子BH4 缺乏所致。患儿除了有典型PKU 表现外,神经系统表现较为突出,如躯干肌张力下降,[[四肢]]肌张力增高,[[不自主运动]],震颤,阵发性[[角弓反张]],顽固性[[惊厥]]发作等。BH4缺乏症者单独用低苯丙氨酸饮食治疗可使血苯丙氨酸浓度下降,但神经系统的症状仍呈持续性进展。该病的[[发生]]率占PKU 的10%左右,因此对所有高苯丙氨酸血症都应进行常规鉴别诊断。[[CT]] 和[[MRI]] 检查可见进行性脑[[萎缩]]。诊断主要依靠[[HPLC]] 测定尿中新蝶呤(N)和生物蝶呤(B)。如因6-[[丙酮]]酰四氢蝶呤合成酶 (PTPS)缺乏时所致的BH4 缺乏症,尿中新蝶呤明显增加,N/B 增高,B%<10%。如为二氢蝶呤还原酶(DHPR)缺乏时,N 正常,B 明显增加,N/B 降低,B%可增高。叁[[磷酸]]鸟苷环化水解酶(GTPCH)缺乏者,尿中N 和B 均非常低,N/B 正常。因特异性酶的测定较为复杂困难,可进一步作BH4 负荷试验以助诊断。
== 疾病病因==
本病属常染色体隐性遗传性疾病,系苯丙氨酸代谢途径中酶的缺陷所致。
== 病理生理==
苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)是[[人体]][[必需氨基酸]],食入体内的Phe一部分用于[[蛋白质]]的合成,一部分通过苯丙氨酸羟化酶[[作用]]转变为[[酪氨酸]],仅有少量的Phe 经过次要的代谢途径在[[转氨酶]]的作用下转变成苯丙酮酸。
PKU 是因苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)[[基因突变]]导致PAH 活性降低或丧失,Phe 在肝脏中代谢紊乱所致。PKU 患者苯丙氨酸羟化酶缺乏,酪氨酸及正常代谢产物减少,血Phe 含量增加,[[刺激]]转氨酶发育,次要代谢途径增强,生成苯丙酮酸、苯[[乙酸]]和苯[[乳酸]],并从尿中大量排出,故称苯丙酮尿症。苯乳酸使患儿尿液具有特殊的鼠[[尿臭]]味。高浓度的Phe 及其异常代谢产物[[抑制]]酪氨酸酶,使[[黑色素]]合成障碍。Phe 增高影响[[脑发]]育,导致智能发育落后及出现小头畸形、[[抽搐]]痉挛等神经系统症状。
PKU 的[[遗传]]特点是:①患儿父母都是致病基因携带者(杂[[合子]]);②患儿从父母各得到一个致病基因,是[[纯合子]];③患儿母亲每次生育有1/4 可能为PKU患儿;④[[近亲结婚]]的子女发病率较一般人群为高。
人类PAH 基因位于第12 号染色体上(12q22~12q24.1),PAH 基因全长约90kb,有13 个[[外显子]]和12 个[[内含子]],外显子长度在57~892bp 之间,[[成熟]][[mRNA]]约2.4kb,[[编码]]451 个[[氨基酸]]。内含子长度为1~23kb 不等。随着[[分子生物学]]技术的发展,北京、上海等地已经开展用单链构型多态性[[分析]](SSCP)、[[变性]]梯度[[凝胶]][[电泳]](DGGE)、温度梯度凝胶电泳(TGGE)、点杂交及[[DNA]] 序列分析等技术对PKU 病人进行基因分析,在中国人群中发现了30 种以上基因突变,发现外显子7 和12 的[[突变]]占的比例相对较高。其中有一些是中国人特有的突变体,这些基因突变分别导致氨基酸[[置换]]、[[翻译]]提早终止、mPNA 剪切异常、阅读框架移位等。
== 诊断检查==
诊断:本病为少数可治性遗传性[[代谢病]]之一,应早期确诊和治疗,避免产生神经系统的不可逆性[[损伤]]。由于患儿在早期不出现症状,故诊断必须借助实验室[[检测]]。在PKU 的典型症状出现以后,诊断并不困难,但已为时过晚,因已失去预防脑损伤的时机。必须强调症状前诊断,即在宫内或新生儿早期确诊。我国有些城市正在开展对全部新生儿作PKU 普遍筛查,以及时发现所有PKU 婴儿。
实验室检查:
1.新生儿筛查 新生儿期的PKU 患儿无任何临床表现,生后3 个月后才渐渐出现PKU 的表现。随着[[预防医学]][[科学]]的发展,苯丙酮尿症的新生儿筛查已逐步成为常规。新生儿筛查即是通过测定血苯丙氨酸,在[[群体]]中对每个新生儿进行筛检,使PKU 患儿在临床症状尚未出现之前,而其生化等方面的改变已[[比较]]明显时得以早期诊断、早期治疗,避免智能落后的发生。
2.尿叁[[氯化]]铁(FeCl3)及[[2,4-二硝基苯肼]]试验(DNPH)
(1)叁氯化铁(FeCl3)试验:在新鲜尿液5ml 加入0.5ml 的FeCl3,尿呈绿色为阳性。
(2)2,4-二硝基苯肼试验:在1ml 尿液中加入1ml 的DNPH 试剂,尿液呈黄色[[荧光]]反应为阳性。
这两种试验阳性反应也可见于枫糖尿症,[[胱氨酸]]血症,故并非为PKU 特异性试验,需进一步做血苯丙氨酸测定才能确诊。新生儿PKU 因苯丙氨酸代谢旁路尚未健全,患者尿液测定为阴性,该方法不能用于新生儿筛查。
3.血苯丙氨酸测定 有两种方法:
(1)Guthrie [[细菌]]抑制法: 正常浓度< 120μmol/L(2mg/dl) , PKU >1200μmol/L。
(2)苯丙氨酸荧光定量法:正常值同细菌抑制法。
4.苯丙氨酸负荷试验 对血苯丙氨酸浓度大于正常浓度,<1200μmol/L 者口服苯丙氨酸100mg/kg,服前、服后1,2,3,4h 分别测定血苯丙氨酸浓度。血苯丙氨酸>1200μmol/L 诊断为PKU,<1200μmol/L,为高苯丙氨酸血症。
5.HPLC 尿蝶呤图谱分析 10ml 晨尿加入0.2g [[维生素C]],酸化尿液后使8cm×10cm 新生儿筛查滤纸浸湿,晾干,寄送有条件的实验室分析尿蝶呤图谱,进行四氢生物蝶呤缺乏症的诊断和鉴别诊断。
6.口服四氢生物蝶呤负荷试验 在血Phe 浓度>600μmol/L 情况下,直接给予口服BH4 片20mg/kg,BH4 服前,服后2,4,6,8,24h 分别取血作Phe 测定。对于血Phe 浓度<600μmol/L 者,可作Phe+BH4 联合负荷试验,即给患儿先口服Phe(100mg/kg),服后3h 再口服BH4,服Phe 前、后1,2,3h,服BH4后2,4,6,8,24h 分别[[采血]]测Phe 浓度。BH4 缺乏者,当给予BH4 后,因其苯丙氨酸羟化酶活性恢复,血Phe 明显下降,PTPS 缺乏者,血Phe 浓度在服用BH4后4~6h 下降至正常;DHPR 缺乏者,血Phe 浓度一般在服BH4 后8h 或以[[后下]]降至正常;经典型PKU 患者因苯丙氨酸羟化酶缺乏,血Phe 浓度无明显变化。
其他辅助检查:
1.脑电图 约80%病儿有脑电图异常,可表现为高峰节律紊乱、灶性棘波等。
2.CT 和MRI 检查 患者头颅CT 或磁共振[[影像]](MRI)可无异常发现,也可发现有不同程度脑发育不良,表现为脑皮质萎缩和脑[[白质]]脱髓鞘病变,后者在MRI的T1 加权图像上可显示[[脑室]]叁角区周围脑[[组织]]条形或斑片状高信号区。
3.智力测定 [[评估]]智能发育程度。
== 鉴别诊断==
经典PKU 应与各型高苯丙氨酸血症进行鉴别。不同的基因突变引起不同的高苯丙氨酸血症。经典PKU 与各型高苯丙氨酸血症的主要特征分述如下:
1.经典PKU(classical PKU)
2.持续性轻型高苯丙氨酸血症(persistent mild hyperphenylalaninemia)
3.一过性高苯丙氨酸血症(Transient hyperphenylalaninemia)
4.苯丙氨酸转氨酶缺陷([[PA]] transaminase deficiency)
5.二氢蝶啶还原酶(DHPR)缺陷
6.二氢生物蝶呤合成酶缺陷
== 治疗方案==
1.治疗原则 PKU 是第一种可通过饮食控制治疗的遗传性代谢病。天然食物中均含一定量苯丙氨酸,低蛋[[白饮]]食将导致[[营养不良]],因此要用低苯丙氨酸饮食治疗,例如上海生产的华夏2 号或其他同类[[产品]],其治疗原则如下:
(1)早期治疗:一旦确诊,应立即治疗。开始治疗的年龄越小,预后越好,智能发育可接近正常人。晚治疗者都有程度不等的智能低下。3~5 岁后治疗者,可能减轻癫痫和行为异常,但对已存在的严重智能障碍改善不明显。由于新生儿筛查在我国已逐步推广和普及,筛查出的病人往往能在出生1 个月内,甚至2 周之内得到确诊和治疗,为病儿的健康成长提供了保证。
(2)控制苯丙氨酸摄入:苯丙氨酸是一种必需氨基酸,为[[生长]]和体内代谢所必需。PKU 患者的智能障碍是由于体内过量的Phe 及旁路代谢产物的[[神经]][[毒性作用]]而引起,要防止脑损伤,只有减少从食物中摄取苯丙氨酸。血苯丙氨酸应控制在一定范围,以满足其生长发育的[[需要]]。一般应[[保持]]血苯丙氨酸浓度在120~360μmol/L 较为[[理想]]。过度治疗将导致苯丙氨酸缺乏,出现[[嗜睡]]、[[厌食]]、[[贫血]]、[[腹泻]],甚至死亡。
(3)调查个体[[食谱]]:由于每个患儿对苯丙氨酸的耐受量不同,故在饮食治疗中,仍应根据患儿具体情况调整食谱。低苯丙氨酸奶方治疗至少持续到12 岁以上。
(4)家长的合作:是成功的关键因素之一。如果家长充分了解治疗原则,饮食控制得比较合理,病儿的智力发育往往正常。
(5)怀孕前女性患者:成年女性患者在怀孕前应重新开始饮食控制,直到[[分娩]],以免高苯丙氨酸血症影响[[胎儿]]。
(6)高危家庭产前诊断:近年来,北京、上海等地都开展了PKU 高危家庭产前诊断,通过直接查找基因突变点结[[合微]]卫星遗传多态性分析方法(STR,VNTR),成功地对高危家系实施了产前诊断,取得了良好的社会效益。产前诊断之前必须采集PKU 患儿及其父母[[静脉]]血作家系连锁分析,产前诊断于孕9~12 周取绒毛或16~18 周取[[羊水]][[细胞]]。由于STR 多态连锁分析不是直接检测基因突变,因此在应用中必须[[注意]]临床诊断的准确性,千万不能将非PAH 基因突变的PKU 当成PAH 突变的病例来进行连锁分析。在产前诊断中还必须严防[[样品]][[污染]],尤其是[[母体]]细胞污染。
2.治疗方法 病人一经诊断,应停止给予天然饮食。母乳是婴儿最理想的天然食品,对[[哺乳期]]病儿在确诊后虽应暂停[[母乳喂养]],但切勿断奶,以便在控制血苯丙氨酸浓度后能及时添加。
(1)低苯丙氨酸奶方治疗:病人需给予低苯丙氨酸奶方治疗,[[剂量]]按每公斤[[体重]]需要的蛋白质计算,国产低苯丙氨酸奶方华夏2 号的每100g 干粉成分。治疗开始1 周内,每天服此特殊奶方后2h 采血1 次,测定血苯丙氨酸浓度。血苯丙氨酸一般在治疗后4 天左右降至600μmol/L 以下。待血浓度降至理想浓度时,可逐渐少量添加天然饮食,其中首选母乳,因[[乳中]]血苯丙氨酸含量仅为[[牛奶]]的1/3。较大婴儿及[[儿童]]可添加入牛奶、粥、面、蛋等,添加食品应以低蛋白,低苯丙氨酸食物为原则,其量和次数随血苯丙氨酸浓度而定。每位病人能添加的食[[物种]]类与量因人而异,与酶的缺陷严重程度有关。较轻病人的血苯丙氨酸浓度较易控制,而严重缺乏者则[[不容]]易增添天然食品。每次添加天然饮食或更换食谱后3 天,需再复查血苯丙氨酸浓度,以维持血浓度在120~240μmol/L,较为理想。
(2)生物蝶呤(biopterin,BH4):用于治疗对低苯丙氨酸饮食无反应的[[变异]]型,起初所用生物蝶呤(BH4)剂量为每天2.5mg/kg,由于生物蝶呤(BH4)透过[[血脑屏障]]甚少,故多数病儿仍不得不合并应用低苯丙氨酸饮食并辅以[[左旋多巴]]每天10~15mg/kg,[[5-羟色胺]]每天4mg/kg 及[[卡比多巴]](Carbidopa)(一种脱羧抑制剂)每天1~2mg/kg。Kapatos 等证实用大剂量生物蝶呤(BH4)时,脑组织中可达到有效的治疗浓度,而且鉴于左旋多巴长期使用可导致[[幻觉]]、[[运动障碍]]和精神症状等不良作用,5-羟色胺也可引起[[硬皮病]]样病变。因此尝试单用大剂量BH4治疗此型PKU,最大剂量曾高达每天40mg/kg。由于每一病儿对BH4的[[敏感]]程度不同,故对每个病例的治疗剂量应根据以下临床指标予以调整:
①神经系统症状消失与否。
②[[血清苯丙氨酸]]浓度应维持在0.61mmol/L 以下。
③尿中5-羟色胺排出量正常。
单独使用BH4 的优点是不需要价格昂贵的特殊饮食治疗,每天仅需服药1次,且不需使用上述可能引起[[副作用]]的各种[[药物]]。不足之处是并非对每一例本型PKU 病儿都具有特殊的治疗效果。如Endres 曾报告一例自生后54 天开始用生物蝶呤(BH4)治疗的病儿,经治疗随访2 年余,效果不理想。为何部分BH4 生成不足的病例对此治疗不敏感,机制尚不明确。
== 并发症==
喂养困难,智力、运动发育落后,常有湿疹,肌张力增高、腱反射亢进,严重者可有脑性瘫痪,癫痫发作,出现忧郁、多动、自卑、孤僻等。
== 预后及预防==
预后:本病为可治性遗传代谢病,早期诊断与治疗,可避免神经系统的不可逆损伤。诊断一旦肯定,应立即给予积极治疗,治疗开始时年龄愈小,效果愈好。
预防:避免亲缘结婚。杂合子之间不应婚配。开展新生儿筛查以早期发现PKU病儿,早期开始治疗,以防止发生[[智力低下]]。对于高危家族,可做产前诊断以决定是否作选择性[[人工流产]]。对有本病家族史的夫妇必须采用DNA 分析或检测羊水中蝶呤等方法对其胎儿进行产前诊断。
== 流行病学==
PKU 的发病率有种族和地区的差异。美国约为1∶1.4 万,北爱尔兰约为1∶4400,德国约为1∶7000,日本约为1∶7.84 万。1983 年上海市儿科[[医学]]研究所对上海市部分地区31861 名新生儿进行PKU 筛查,发病率为1∶15930。1999 年中华预防医学会新生儿筛查学组收集了各地新生儿筛查数据,发病率为1∶11188。
== 特别提示==
避免亲缘结婚。杂合子之间不应婚配。开展新生儿筛查以早期发现PKU病儿,早期开始治疗,以防止发生智力低下。对于高危家族,可做产前诊断以决定是否作选择性人工流产。对有本病家族史的夫妇必须采用DNA 分析或检测羊水中蝶呤等方法对其胎儿进行产前诊断。
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