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枫糖尿症及其分型(内分泌学 蛋白质与氨基酸代谢性疾病)

导语:枫糖尿症及其分型属于内分泌学下的蛋白质与氨基酸代谢性疾病分支内容。本篇围绕内分泌学 枫糖尿症及其分型主题,主要讲述枫糖尿症等方面医学知识。

枫糖尿症(maple syrup urine disease)是一种遗传性支链氨基酸(branched chain amino acids,BCAA)代谢障碍的疾病,由于细胞线粒体基质内支链α酮酸脱氢酶(branched-chain alpha-keto acid,BCKD)多酶复合体功能缺陷所致,基本病因是编码这一多酶复合体中某一成分的基因突变。人体内主要支链氨基酸有亮氨酸(leucine,Leu)、异亮氨酸(isoleucine,Ile)和缬氨酸(valine,Val),人体不能合成,需要从饮食中摄入。亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸在降解代谢过程中分别产生α-酮异己酸、α-酮-3-甲基戊酸和α-酮异戊酸。这3种酮酸进一步代谢则需要BCKD复合物参与,如果BCKD活性缺乏,则上述3种酮酸在体内堆积,血中3种支链氨基酸浓度升高。3种酮酸是对人体神经系统有毒的物质,使患者出现严重神经系统功能受损而引起枫糖尿症。这3种酮酸从小便排出,使尿呈甜的枫糖浆气味,故而得名。其临床特点是婴儿期喂食困难,中枢神经系统受损的表现和代谢性酸中毒,如果未及时得到正确治疗,常在婴儿期死亡。

枫糖尿症的全球发病率为1/185 000活婴,葡萄牙的发病率达到了1/86 800活婴,可能是世界上最高的国家之一。

【分型】

在哺乳类动物中,BCKD多酶复合体是一种存在于线粒体中的多酶复合体,催化从支链氨基酸降解产生的3种支链α酮酸进行氧化性脱羧,通过离子相互作用连接在一起,此外还有支链α酮酸脱羧酶(E1)、特异性激酶(E3)和特异性磷酸酶。特异性激酶和磷酸酶通过可逆性磷酸化以调节BCKD复合物活性。E1是一个杂四聚体,由两个E1α和E1β亚基组成。E3为同种二聚体。E1α、E1β、E2和E3的编码基因都可发生突变而导致BCKD多酶复合体活性减低。根据基因突变类型,有人把枫糖尿症分为ⅠA型(E1α亚基突变)、ⅠB型(E1β亚基突变)、Ⅱ型(E2亚基突变),Ⅲ型(E3亚基突变),Ⅳ和Ⅴ型则被保留作为特异性激酶和磷酸酶基因突变型,但迄今尚无报告。

根据临床表型可将枫糖尿症分为典型型、中间型、间发型、硫胺素反应型和E3缺陷型等5种表型,其中以典型型最多见,占75%。