未特指的丙酮酸盐代谢紊乱Unspecified Disorders of pyruvate metabolism

关键词

未特指的丙酮酸盐代谢紊乱的临床与医学定义及病因说明

临床与医学定义

未特指的丙酮酸盐代谢紊乱（Disorders of unspecified pyruvate metabolism, ICD-11编码：5C53.0Z）是指由于遗传信息改变引起的体内丙酮酸代谢异常，但具体酶缺陷尚未明确。作为细胞能量代谢过程中的关键物质，丙酮酸在糖、脂肪以及蛋白质代谢中扮演着重要角色。它是从糖酵解途径生成，并可进一步进入线粒体参与三羧酸循环或转化为乳酸、乙醇等。当涉及丙酮酸生成、转化或利用的相关酶系统出现未知缺陷时，会导致能量生产障碍及相关代谢物积累，引发一系列病理生理变化。

病因学特征

1. 遗传因素：

   • 本类疾病主要为单基因遗传病，但具体的酶缺陷类型尚未明确。这类疾病可能是由一些已知相关酶基因突变导致其功能受损或完全丧失，也有可能是由于尚未发现的新酶缺陷。
   • 常见的丙酮酸盐代谢紊乱包括丙酮酸激酶缺乏症（Pyruvate Kinase Deficiency, PKD）、丙酮酸脱氢酶复合物缺乏症（Pyruvate Dehydrogenase Complex Deficiency, PDCD）等。然而，在未特指的情况下，这些具体的酶缺陷尚未被识别。

2. 生化机制：

   • 丙酮酸代谢涉及多个关键酶，如丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶复合物、丙酮酸羧化酶和乳酸脱氢酶。任何这些酶的功能异常都可能导致丙酮酸代谢紊乱。在未特指的情况下，虽然具体的酶缺陷不明确，但通常表现为以下几种情况之一：
     • 丙酮酸激酶缺乏：此酶位于糖酵解路径末端，负责催化磷酸烯醇式丙酮酸向丙酮酸转换同时产生ATP。当PK活性不足时，红细胞内ATP水平下降，影响其生存能力并可能导致溶血性贫血。
     • 丙酮酸脱氢酶复合物缺乏：该复合体负责将丙酮酸转化为乙酰辅酶A以供入三羧酸循环。缺乏时，丙酮酸无法有效进入氧化磷酸化途径进行后续代谢，导致乳酸积累及能量供应不足。
     • 丙酮酸羧化酶缺乏：此酶对于连接糖异生过程至关重要，它能催化丙酮酸转变为草酰乙酸。缺乏PC会阻碍肝脏通过糖异生途径补充血糖的能力，在饥饿状态下尤为危险。
     • 乳酸脱氢酶缺乏：LDH参与将丙酮酸还原为乳酸的过程，在无氧条件下尤为重要。尽管较为罕见，但LDH缺乏同样会影响肌肉及其他组织的能量供给平衡。

病理机制

1. 能量代谢障碍：

   • 在上述各种酶缺陷情况下，正常情况下由丙酮酸介导的能量生成链条被打断，导致细胞尤其是神经元、心肌及骨骼肌等对能量需求较高的组织遭受损害。此外，未被正确处理的丙酮酸可能转化为乳酸或其他副产物，加剧了酸中毒风险。

2. 毒性产物累积：

   • 随着丙酮酸及其衍生物（如乳酸）在体内不断积累，不仅干扰正常的pH值平衡，还会抑制其他重要的代谢通路，进一步恶化病情。长期高浓度乳酸状态可造成器官功能衰竭，特别是心脏、肾脏及中枢神经系统。

临床表现

1. 症状特征：
   • 患者可能出现多种非特异性症状，如疲劳无力、发育迟缓、运动耐力减退等。严重时可见到急性代谢性酸中毒的表现，如呼吸急促、嗜睡甚至昏迷。
   • 由于具体的酶缺陷不明确，患者的症状可能因个体差异而异。例如，某些患者可能伴有慢性溶血性贫血（类似于PKD），而另一些患者可能更多表现为新生儿期即显现的严重脑病迹象（类似于PDCD），包括肌张力低下、癫痫发作及智力障碍。

参考文献：默沙东诊疗手册（）。