[拼音]:anjisuan daixie wenluan
[外文]:disturbance of amino acid metabolism
先天性酶缺陷或其他疾病所致的氨基酸分解和合成代谢异常。
食物中的蛋白质须在消化道内经多种消化酶如胃蛋白酶、胰蛋白酶、氨基肽酶、羧基肽酶、二肽酶的作用降解为二肽、三肽、游离氨基酸,才能被肠粘膜吸收,经肝门脉系统进入血循环。人体内经常含有一定量的游离氨基酸(氨基酸代谢库)。消化道吸收的氨基酸随血流进入氨基酸库。代谢库内的氨基酸处于不断生成、不断被利用的动态平衡之中。骨骼肌及肝脏是氨基酸代谢库的主要场所。
氨基酸的主要生理功能是合成蛋白质(包括酶)或某些重要的含氮化合物(如核苷酸、儿茶酚胺激素、某些神经递质等),也可以转变成糖或脂肪。有些氨基酸本身就是神经递质,有些能参与某些代谢活动。
先天性氨基酸代谢病总发病率约为1:5000~ 10000。病种已知70余种,如苯丙酮酸尿症、尿黑酸尿症、枫糖尿症等。多为常染色体隐性遗传。主要侵犯神经系统,临床上多表现进行性脑损害症状,是引起小儿智能低下的重要原因。病情严重者可发生惊厥、瘫痪或严重代谢紊乱。这类疾病早期诊断十分重要,很多病种可经限制蛋白质或某种氨基酸的摄入而避免严重脑损害,有些则用维生素治疗有效。但也有迄今无法治疗的病例。有些营养性疾病(如蛋白质能量营养不良、肥胖症)、长期饥饿及肝炎等也可引起某些氨基酸的血浓度异常。
氨基酸代谢氨基酸分解代谢的第一步是脱氨基作用,这在大多数组织中进行。氨基酸脱氨基后生成氨及相应的 α-铜酸。氨被运到肝脏转变成尿素排出体外。α-酮酸可以经转氨基作用再合成氨基酸, 也可以经三羧酸循环氧化产能,也可被用于葡萄糖糖原和脂类的合成。另有一小部分氨基酸尚可经脱羧基作用形成有特殊生理作用的胺,如谷氨酸脱羧生成神经递质γ-氨基丁酸;组氨酸脱羧生成的组胺可致平滑肌痉挛、毛细血管扩张及刺激胃酶分泌。有些氨基酸经若干步代谢后再脱羧,如色氨酸生成5-羟色胺即是如此。苯丙氨酸主要经氧化生成酪氨酸。
氨基酸代谢的调节物是激素、辅酶和代谢物。胰岛素、生长激素和睾酮是促进氨基酸合成代谢的激素,使氨基酸储存于骨骼肌,可降低血浆氨基酸水平。肾上腺皮质类固醇激素和甲状腺激素促使蛋白质分解,致骨骼肌组织蛋白质含量减少。此外,激素还可通过调节细胞内酶的活性调节氨基酸代谢。如肾上腺皮质类固醇激素增加肝酪氨酸转氨酶活性,能促使酪氨酸氧化。酶蛋白与辅酶结合成为全酶,才有催化作用。最重要的辅酶包括许多维生素。
主要原因包括先天因素和后天因素。
先天因素可分两类:
(1)酶的缺陷,使某种或某些氨基酸体内正常分解代谢受阻,该氨基酸的血液浓度显著升高,造成高氨基酸血症。血浆氨基酸水平过高,使滤入肾小管的氨基酸超过肾小管的重吸收能力,尿中氨基酸水平过高,形成高氨基酸尿症。用化学法、微生物法、电泳法及层析法可测定血或尿中氨基酸的性质和含量。
(2)氨基酸转运系统缺陷,较少见。遗传性氨基酸转运系统缺陷可造成某些氨基酸转运异常的疾病。肾小管氨基酸重吸收功能障碍者,在血氨基酸水平正常情况下可出现高氨基酸尿。
后天因素蛋白质热能营养不良可致血中色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸浓度下降,酪氨酸、甘氨酸、脯氨酸浓度上升。长期饥饿可致血中丙氨酸浓度下降,苏氨酸、甘氨酸浓度上升。肥胖症者血中亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸浓度上升。物理化学因素也可影响氨基酸的膜转运,如新霉素可阻碍小肠吸收氨基酸,X射线照射、重金属中毒、过期四环素等所致肾损害均可抑制肾小管对氨基酸的吸收。
临床特点氨基酸代谢紊乱时,某些氨基酸在组织内异常积聚,妨碍脑内的蛋白质合成,影响脑的细胞呼吸、髓鞘生成及神经递质的合成,多引起进行性脑损害,表现为智力发育障碍,亦可见惊厥、瘫痪等。患儿初生时可以无异常,开始哺乳后,摄入乳汁中的氨基酸便出现症状。受累氨基酸在血中的浓度增高,其血浓度超过肾阈,便出现氨基酸尿。受累氨基酸的正常代谢途径受阻,便经其他途径分解,这些分解产物对脑组织常有毒性,在血中的浓度也升高,尿中也出现这些产物。如苯丙酮酸尿症时,缺乏苯丙氨酸羟化酶,苯丙氨酸变为酪氨酸的主要代谢途径受阻,血、尿中苯丙氨酸增加,苯丙氨酸经转氨作用生成苯丙酮酸及羟苯乙酸,这些异常产物在血、尿中的浓度增高。
诊断早期诊断可根据家族史及生物化学检查在典型症状出现前作出,这样可以避免不可逆的脑损伤。晚期病例可以根据病史,特殊体征,血、尿中氨基酸及其代谢产物测定,血细胞及皮肤纤维母细胞的酶活性测定等作出诊断。
用羊水穿刺、羊水细胞培养、酶活性测定等方法可对某些氨基酸代谢紊乱作产前诊断,以决定是否中止妊娠。
对新生儿作普遍筛查,可防止智力低下的发生,此方法主要用于苯丙酮酸尿症。
治疗有些氨基酸代谢紊乱(如枫糖尿症、丙酸血症等)可用低蛋白质饮食治疗,但治疗中要防止蛋白质缺乏及热量不足;有些必须限制有关氨基酸入量,如苯丙酮酸尿症要限制苯丙氨酸入量,枫糖尿症要限制分支氨基酸入量;有的可用大量维生素治疗。还有一些无有效的病因疗法,只能对症治疗。