肉碱运输或循环障碍Disorders of carnitine transport or the carnitine cycle

关键词

肉碱运输或循环障碍的临床与医学定义及病因说明

临床与医学定义

肉碱运输或循环障碍是一组由于基因突变导致肉碱转运蛋白功能缺陷或肉碱代谢异常的疾病。这类疾病属于先天性脂质代谢缺陷，主要影响脂肪酸的β-氧化过程。肉碱是将长链脂肪酸从细胞质转运到线粒体基质的关键分子，对于能量产生至关重要。当肉碱转运或代谢发生障碍时，会导致长链脂肪酸不能正常进入线粒体进行氧化，进而引发一系列代谢紊乱。

病因学特征

1. 遗传机制：

   • 肉碱运输或循环障碍通常由常染色体隐性遗传引起，其中SLC22A5基因突变是最常见的原因。该基因编码一种高亲和力的肉碱转运蛋白OCTN2（有机阳离子转运蛋白2），负责将肉碱从血液中运输到细胞内。OCTN2功能缺陷会导致肾小管对肉碱的重吸收减少，从而增加尿液中的肉碱排泄，降低血清肉碱水平。
   • 另一类相关的基因突变包括CPT1A、CPT2等，这些基因编码参与肉碱棕榈酰转移酶系统的蛋白质，其功能障碍可干扰脂肪酸代谢的不同步骤，如肉碱-酰基肉碱移位酶缺乏症。

2. 生化机制：

   • 在肉碱转运缺陷的情况下，细胞无法有效地利用脂肪酸作为能源，特别是在饥饿或长时间运动等情况下，依赖脂肪分解供能的组织（如心脏、骨骼肌）会受到影响。这可能导致低血糖、心肌病、肌肉无力等症状。
   • 脂肪酸代谢受阻还会导致长链酰基辅酶A在细胞内积累，可能进一步抑制其他代谢途径，例如尿素循环中的某些酶活性，造成氨血症等问题。

病理机制

1. 细胞能量供应不足：

   • 由于肉碱缺乏，长链脂肪酸不能被有效转运至线粒体内进行β-氧化，导致细胞能量生成减少，特别是那些高度依赖脂肪酸氧化的器官，如心脏和肌肉。

2. 代谢产物蓄积：

   • 长链酰基辅酶A和其他代谢中间产物在细胞内的积累可能会对细胞膜稳定性、酶活性以及整体代谢平衡产生负面影响，进一步加重了患者的临床症状。

3. 特定亚型表现：

   • 根据具体的基因缺陷类型及其影响部位不同，患者可能出现不同的临床表型。例如，CPT1缺乏症主要表现为肝病型症状，而CPT2缺乏症则更多见于肌病型表现，后者在剧烈运动后尤为明显，并可能伴有横纹肌溶解症风险。

临床表现

1. 急性代谢紊乱：常见于新生儿期或婴儿早期，表现为严重低血糖、代谢性酸中毒、高氨血症等，若未及时处理可危及生命。
2. 心肌病：慢性肉碱缺乏可损害心肌功能，导致扩张型或肥厚型心肌病变。
3. 肌张力减弱/肌无力：尤其是在劳累或禁食状态下加剧，部分病例还伴有肌红蛋白尿现象。
4. 肝脏问题：长期脂肪酸代谢障碍可能导致脂肪肝形成，甚至发展为更严重的肝损伤。

参考文献：默沙东诊疗手册《肉碱缺乏症》章节、《原发性肉碱缺乏症诊疗指南》等。