蝶呤代谢紊乱Disorders of pterin metabolism

关键词

蝶呤代谢紊乱的临床与医学定义及病因说明

临床与医学定义

蝶呤代谢紊乱是一组因四氢生物蝶呤（BH4）相关酶缺陷导致的代谢障碍，主要影响神经递质前体物质如多巴胺、5-羟色胺等的合成。这些疾病通常表现为高苯丙氨酸血症（Hyperphenylalaninemia, HPA），并且根据受影响酶的不同可以分为多种亚型。BH4是苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸羟化酶的辅酶，在这些氨基酸转化为相应神经递质的过程中起关键作用。

病因学特征

1. 遗传因素：

   • 蝶呤代谢紊乱为常染色体隐性遗传病，涉及不同基因突变，包括：
     • 6-丙酮酰-四氢蝶呤合成酶缺乏（PTPS 缺乏）：由PTS基因突变引起。
     • 二氢蝶啶还原酶缺乏（DHPR 缺乏）：由QDPR基因突变引起。
     • 墨蝶蛉还原酶缺乏（SR 缺乏）：由SPR基因突变引起。
     • GTP环化水解酶I缺乏（GCH1 缺乏）：由GCH1基因突变引起。
   • 这些酶在BH4合成路径中发挥重要作用，任何一种酶的功能缺失都会阻碍BH4生成或循环使用，进而影响神经递质前体物质的正常转化。

2. 生化机制：

   • BH4作为辅因子参与了苯丙氨酸向酪氨酸的转化过程，以及酪氨酸和色氨酸分别向多巴胺和5-羟色胺的进一步转化。
   • 当BH4合成不足时，上述转化过程受阻，导致血液中苯丙氨酸水平升高而下游产物减少，从而引发一系列神经系统症状。

病理机制

1. 神经递质合成障碍：

   • BH4缺乏直接影响到依赖于该辅因子进行的氧化还原反应，减少了L-DOPA (左旋多巴) 和5-HTP (5-羟基色氨酸) 的产生，这二者分别是多巴胺和5-羟色胺的直接前体。
   • 神经系统中多巴胺和5-羟色胺含量下降可导致运动功能障碍、认知发育迟缓等问题。

2. 代谢物积累：

   • 高苯丙氨酸血症不仅反映了BH4缺乏状态下苯丙氨酸向酪氨酸转化能力降低，还可能伴随其他异常代谢产物累积，如新蝶呤、生物蝶呤等，通过尿液排出形成所谓“蝶呤尿”。

临床表现

1. 症状特征：
   • 新生儿期：部分患儿出生后即表现出喂养困难、肌张力低下、呕吐等症状。
   • 婴儿至儿童阶段：逐渐出现明显的发育迟滞、智力障碍、共济失调等神经系统损伤征象。
   • 特异性标志：高苯丙氨酸血症与低浓度的酪氨酸、多巴胺、5-羟色胺及其代谢产物共同构成这类疾病的典型生化特征。

参考文献：《中华儿科杂志》关于四氢生物蝶呤缺乏症的综述文章；欧洲罕见病登记项目对蝶呤代谢紊乱的研究报告。