小兒苯丙酮尿癥
(一)發病原因
本病屬常染色體隱性遺傳性疾病,系苯丙氨酸代謝途徑中酶的缺陷所致。
(二)發病機制
苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)是人體必需氨基酸,食入體內的Phe一部分用于蛋白質的合成,一部分通過苯丙氨酸羥化酶作用轉變為酪氨酸,僅有少量的Phe經過次要的代謝途徑在轉氨酶的作用下轉變成苯丙酮酸。
PKU是因苯丙氨酸羥化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)基因突變導致PAH活性降低或喪失,Phe在肝臟中代謝紊亂所致。PKU患者苯丙氨酸羥化酶缺乏,酪氨酸及正常代謝產物減少,血Phe含量增加,刺激轉氨酶發育,次要代謝途徑增強,生成苯丙酮酸、苯乙酸和苯乳酸,并從尿中大量排出,故稱苯丙酮尿癥。苯乳酸使患兒尿液具有特殊的鼠尿臭味。高濃度的Phe及其異常代謝產物抑制酪氨酸酶,使黑色素合成障礙。Phe增高影響腦發育,導致智能發育落后及出現小頭畸形、抽搐痙攣等神經系統癥狀。
PKU的遺傳特點是:
1.患兒父母都是致病基因攜帶者(雜合子);
2.患兒母親每次生育有1/4可能為PKU患兒;
3.近親結婚的子女發病率較一般人群為高。
人類PAH基因位于第12號染色體上(12q22~12q24.1),PAH基因全長約90kb,有13個外顯子和12個內含子,外顯子長度在57~892bp之間,成熟mRNA約2.4kb,編碼451個氨基酸。內含子長度為1~23kb不等。隨著分子生物學技術的發展,北京、上海等地已經開展用單鏈構型多態性分析(SSCP)、變性梯度凝膠電泳(DGGE)、溫度梯度凝膠電泳(TGGE)、點雜交及DNA序列分析等技術對PKU病人進行基因分析,在中國人群中發現了30種以上基因突變,發現外顯子7和12的突變占的比例相對較高。其中有一些是中國人特有的突變體,這些基因突變分別導致氨基酸置換、翻譯提早終止、mPNA剪切異常、閱讀框架移位等。