支链氨基酸代谢* 疾病

疾病(OMIM编号)

蛋白质或酶缺陷

注释

枫糖尿症,或支链酮酸尿症(248600†)

支链alpha-酮酸脱氢酶复合物(BCKD)

生化特征:血浆缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和别异亮氨酸升高

临床特征:(分子形式与临床形式无明显相关性,但高比例的II型突变与硫胺素反应相关)

在典型类型中,肌张力过高、癫痫、昏迷、死亡

在中间型中,智力残疾、神经系统症状、在压力下可发展为典型表现

间歇型中,只有压力症状(如发烧、感染)

硫胺素反应型的表现类似轻度中间型

E3亚基缺乏型的表现类似中间型,但伴有严重乳酸性酸中毒,因为E3是丙酮酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶的必需组分

紧急治疗:腹膜透析、血液透析或两者联用;积极的营养管理,包括蛋白质限制、高剂量葡萄糖、胰岛素和特殊高营养支持;密切监测脑水肿和急性胰腺炎。

长期治疗:限制饮食中支链氨基酸,必要时补充硫胺素

急性疾病的紧急计划,可能引起代谢危机

肝移植

IA型

BCKD E1alpha组分

IB型

BCKD E1beta组分

Ⅱ型

BCKD E2 组分

III型

BCKD E3 组分

丙酸血症(606054†)

丙酰辅酶A羧化酶

生化特征:血浆甘氨酸、尿甲基枸橼酸、3-羟丙酸、丙酰甘氨酸、甲基巴豆酰甘氨酸升高

临床特征:肌张力低下、呕吐、嗜睡、昏迷、酮症酸中毒、低血糖、高氨血症、骨髓抑制、生长迟缓、智力障碍、躯体残疾

治疗:急性发作期,高剂量葡萄糖和积极的液体复苏和蛋白质限制

对于极端的高氨血症,可能需要血液透析和腹膜透析

长期管理需控制苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸和蛋氨酸的摄入;补充肉碱;对部分患者可使用生物素(另见下文多种羧化酶缺乏症和生物素酶缺乏症)

考虑使用间歇性抗生素疗程以减少肠道细菌产生的丙酸负荷

可能引起代谢危机的急性疾病的应急预案

I型

alpha-亚基

Ⅱ型

beta亚基

多种羧化酶缺乏症(253270†)

羧化全酶合成酶

生化特征:与丙酸血症相同,但是也会升高乳酸和3-甲基巴豆酸

临床特征:皮疹,脱发、癫痫、肌张力减退、发育延迟、酮酸中毒、有缺陷的T和B细胞免疫、听力缺失

治疗:生物素,肉碱

生物素酶缺乏症(253260†)

生物素酶

临床特征与多种羧化酶缺乏相似

治疗:生物素

甲基丙二酸血症(mut缺陷;251000†)

甲基丙二酸单酰辅酶A变位酶

Mut0(没有酶活性)

Mut-(一些残余酶活性)

生化特征:血浆甘氨酸升高,尿液甲基丙二酸、3-羟丙酸、甲基柠檬酸和甲基巴豆酰甘氨酸增加

临床特征:肌张力减退、呕吐、嗜睡、昏迷、酮症酸中毒、低血糖、高氨血症、骨髓抑制、生长延迟、智力残疾、肢体残疾

治疗:急性发作期,使用高剂量葡萄糖、积极液体复苏和蛋白质限制

密切监测中风、肾衰竭和急性胰腺炎

对于极端的高氨血症,可能需要血液透析和腹膜透析

对于长期管理,控制苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸和蛋氨酸的摄入;补充肉碱;对于mut-型患者,补充维生素B12

考虑使用间歇性抗生素疗程以减少肠道细菌产生的丙酸负荷

可能引起代谢危机的急性疾病的应急预案

甲基丙二酸血症(cblA; 251100†)

线粒体钴胺素移位酶

生化特征:与变位酶缺乏造成的甲基丙二酸血症相似

临床特征:与变位酶缺乏造成的甲基丙二酸血症相似

治疗:对高剂量羟钴胺有反应

甲基丙二酸血症(cblB;251110†)

ATP:钴(I)胺腺苷转移酶

生化特征:与变位酶缺乏造成的甲基丙二酸血症相似

临床特征:与变位酶缺乏造成的甲基丙二酸血症相似

治疗:对高剂量羟钴胺有反应

甲基丙二酸血症-高胱氨酸尿症(cblC;277400†)

甲基丙二酰辅酶A变位酶和甲硫氨酸合酶

生化特征:与cblA和cblB型甲基丙二酸血症相似,但伴有高同型半胱氨酸血症、高胱氨酸尿症、低蛋氨酸和高胱硫醚;血清钴胺素正常

临床特征:与cblA和cblB相似,但是也会有巨红细胞性贫血

治疗:蛋白限制、高剂量羟钴胺

甲基丙二酸尿症和高胱氨酸尿症(cblD; 277410†)

甲基丙二酰辅酶A变位酶和甲硫氨酸合酶

类似于甲基丙二酸尿症和高胱氨酸尿症 cblC

甲基丙二酸尿症-高胱氨酸尿症(cblF; 277380†)

有缺陷的溶酶体释放钴胺素

类似于甲基丙二酸尿症和高胱氨酸尿症 cblC

内在因子缺乏症 (261000†)

内因子

巨幼细胞性贫血

巨幼红细胞性贫血 1(Imerslund-Grasbeck 综合征;261100†)

Cubilin(内因子受体)

巨幼红细胞性贫血

转钴胺II缺乏 (275350†)

钴胺传递蛋白II

甲基丙二酸尿症、巨幼红细胞性贫血和全血细胞减少症

甲基丙二酸半醛脱氢酶缺乏合并轻度甲基丙二酸血症(603178†)

甲基丙二酸半醛脱氢酶(也可参见 beta-和gamma-氨基酸紊乱,如下)

生化特征:中度尿甲基丙二酸

临床表现: 发育迟缓、癫痫发作

治疗:无有效治疗方法

异戊酸血症 (243500†)

异戊酰辅酶A脱氢酶

生化特征:异戊酰甘氨酸、3-羟基异戊酸

临床特征:特征性汗脚臭味、呕吐、嗜睡、酸中毒、智力残疾、骨髓抑制、低血糖、酮症酸中毒、高氨血症、新生儿死亡

治疗:控制亮氨酸摄入、补充甘氨酸和肉碱

3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症

3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶

生化特征:3-羟基异戊酸、3-甲基巴豆酰甘氨酸和3-羟基异戊酰肉碱升高

临床特征:发作性呕吐、酸中毒、低血糖、肌张力减退、智力障碍、昏迷;有时具有无症状智力障碍

治疗:控制亮氨酸摄入

(参见多羧化酶缺乏和生物素缺乏症,见上。)

I型(210200†)

alpha-亚基

II型(210210†)

beta亚基

3-甲基戊烯二酸尿症I型(250950†)

3-甲基戊烯二酰-辅酶A水合酶

生化特征:尿中3-甲基戊烯二酸和3-羟基异戊酸升高

临床特征:酸中毒、肌张力低下、肝肿大、语言发育迟缓

治疗:肉碱;亮氨酸限制的益处不明确

3-甲基戊烯二酸尿症II型(巴特综合征;302060†)

Tafazzin

生化特征:尿中3-甲基戊烯二酸和3-甲基戊二酸升高

临床特征:肌病、扩张型心肌病、线粒体异常、嗜中性白血球减少症、发育迟缓

治疗:泛酸

Elamipretide 在早期临床试验中显示出积极作用。

3-甲基戊烯二酸尿症III型(Costeff视神经萎缩综合征;258501†)

未确定

生化特征:尿3-甲基戊烯二酸和3-甲基戊二酸升高

临床特征:视神经萎缩、共济失调、痉挛、舞蹈样运动

治疗:无有效治疗方法

3-甲基戊烯二酸尿症IV型(250951†)

未确定

生化特征:尿中3-甲基戊烯二酸和3-甲基戊二酸升高

临床特征:表达多变、生长和发育延迟、肌张力减退、癫痫、视神经萎缩、耳聋、心肌病、酸中毒

治疗:无有效治疗方法

3-羟基-3-甲基戊二酰基-辅酶A裂解酶缺乏症(246450†)

3-羟基-3-甲基戊二酰-辅酶A裂解酶

生化特征:尿3-羟基-3-甲基戊二酸、3-甲基戊烯二酸和3-羟基异戊酸升高;血浆3-甲基戊二酰肉碱升高

临床特征:瑞氏样综合征,呕吐,肌张力低下,酸中毒,低血糖,嗜睡,高氨血症无酮症

治疗:限制亮氨酸摄入,控制低血糖

甲羟戊酸尿症 (610377†)、高 IgD 综合征 (260920†)

甲羟戊酸激酶

生化特征:肌酸激酶、转氨酶、白三烯、尿甲羟戊酸升高;胆固醇降低

临床特征:经典型中,身材矮小症、肌张力降低、发育延迟、畸形特征、白内障、呕吐、腹泻、肝脾肿大、关节痛、淋巴结肿大、大脑和小脑萎缩、贫血、血小板减少症、早期死亡

在较高IgD型中,反复热性发作、呕吐、腹泻、关节痛、腹痛、皮疹、脾肿大、血清IgD和IgA水平增高

治疗: 急性发作期间使用皮质类固醇; 有时会受益于IL-1阻断剂,肿瘤坏死因子阻断剂和干细胞移植

线粒体乙酰乙酰辅酶A硫解酶缺乏症(607809†)

乙酰辅酶A硫解酶

生化特征:尿2-甲基-3-羟基丁酸和2-甲基乙酰乙酸升高,血浆甲基巴豆酰甘氨酸升高

临床特征:酮酸中毒、呕吐、腹泻、昏迷、智力障碍

治疗:低蛋白饮食,控制异亮氨酸摄入

异丁酰辅酶A脱氢酶缺乏(611283†)

异丁酰辅酶A脱氢酶

生化特征:C-4肉碱升高、游离肉碱降低

临床特征:贫血、心肌病

治疗:肉碱

3-羟异丁酰基-辅酶A脱酰酶缺乏症(甲基丙二酸尿症;250620†)

3-羟异丁酰基-辅酶A脱酰酶

生化特征:S-(2-羧丙基)-半胱氨酸和S-(2-羧丙基)-半胱胺升高

临床特征:生长和发育延迟、畸形特征、脊柱异常、中枢神经系统畸形、死亡

治疗:无有效治疗方法

3-羟基丙二酸尿症(236795†)

3-羟基异丁酸脱氢酶

生化特征:尿3-羟基异丁酸升高;50%的患者乳酸升高

临床特征:生理缺陷、中枢神经系统畸形、肌张力降低、酮症酸中毒

治疗:低蛋白饮食、肉碱

2-甲基丁酰甘氨酸尿症 (610006†)

短支链酰基辅酶A脱氢酶

生化特征:尿2-甲基丁酰甘氨酸升高

临床特征:肌张力降低、肌肉萎缩、嗜睡、低血糖、低体温

治疗:无有效治疗方法

乙基丙二酸脑病变(602473†)

未确定功能的线粒体蛋白

生化特征:尿乙基丙二酸和甲基琥珀酸升高、血清乳酸升高

临床特征:视网膜病变、手足发绀、腹泻、瘀点、发育迟缓、智力障碍、锥体外系症状、共济失调、癫痫发作、基底节高信号病变

治疗:无有效治疗方法

丙二酸尿症(248360†)

丙二酰-CoA脱羧酶

生化特征:乳酸、丙二酸、甲基丙二酸、丙二酰肉碱升高

临床特征:肌张力降低、发育延迟、低血糖、酸中毒

治疗:无有效治疗方法;低脂、高碳水化合物饮食

在某些患者中,肉碱可能有帮助

高缬氨酸血症 (277100†)

缬氨酸转氨酶

生化特征:尿和血清缬氨酸升高

临床特征:生长阻滞

治疗:控制缬氨酸摄入

*支链氨基酸是缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸。

† 有关完整的基因、分子和染色体位置信息,请参阅 Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) database

*支链氨基酸是缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸。

† 有关完整的基因、分子和染色体位置信息,请参阅 Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) database