β-酮硫解酶缺乏症又称线粒体乙酰乙酰基辅酶A硫解酶(T2)缺乏症,是罕见的常染色体隐性遗传病。由β-酮硫解酶缺乏导致异亮氨酸代谢障碍和肝外酮体分解减少引起,临床以酮症、代谢性酸中毒和有机酸尿症为主要特征。
β-酮硫解酶在异亮氨酸代谢和酮体分解过程中发挥重要作用,它负责催化异亮氨酸代谢过程的第6步由2-甲基-乙酰乙酰基辅酶A分解为乙酰辅酶A和丙酰辅酶A,同时也在酮体分解和脂肪酸氧化过程中催化乙酰乙酰辅酶A生成乙酰辅酶A。乙酰辅酶A乙酰基转移酶-1(ACAT1)基因突变是导致B K D的病因。当A C A T1基因突变引起酶活性缺陷时,异亮氨酸的正常分解代谢和肝外酮体利用受到阻滞,致使大量酸性中间代谢产物和酮体在血液、组织中积聚,表现为代谢性酸中毒及酮症。
A C A T1基因定位于11q22.3,基因全长约27 kb,包含12个外显子及11个内含子,在其cDNA翻译后加工及修饰形成包含394个氨基酸的β-酮硫解酶。自1971年第1例B K D患者被报道以来,A C A T1基因已报道104种突变,类型包括错义突变、无义突变、剪切突变等;多数是单个核苷酸变异,也有D N A片段的缺失及重复报道。国内见有6例B K D报道,发现4个已报道变异及2个新变异,均由错义突变引起,目前尚无有关热点突变的详细报道。
该病的发病率为1/333 000~1/111 000,不同国家和地区存在较大差异。中国浙江省在对1 861 262名新生儿遗传代谢病串联质谱技术筛查,发现2例诊断为β-酮硫解酶缺乏症,发病率为1/960 600。
婴儿及儿童期起病。首次发作时年龄在5个月~7岁。临床表现为反复的难治性呕吐及重症酮症酸中毒,伴有萎靡、脱水、呼吸急促、昏迷等临床表现。通常有明确诱因,可在禁食、胃肠道及上呼吸道感染、发热、应激或过量摄入蛋白多后急性起病。常规的实验室检查可见血糖升高或正常,部分出现低血糖,血气显示代谢性酸中毒,血氨可以正常或轻度升高,肝功能、肾功能及正常,尿酮体阳性。酮症及酸中毒可反复出现,发作间期临床及实验室检查可以表现为正常。
约1/5的病例出现神经系统的改变,表现为认知障碍、智力发育落后及锥体外系异常及脑卒中的症状,头颅磁共振(MRI)可发现包括白质广泛的脱髓鞘,基底节区在T2可见对称性高信号改变。
患者早期可无症状,在新生儿期或高危人群通过血、尿代谢筛查时被诊断。起病年龄、发作频率与预后无明确关联。发作随年龄增长有减少或停止趋势,多数病例随访其生长发育未受影响。反复发作及严重者可致多器官功能障碍甚至死亡。
临床上有反复发作的难治性呕吐合并酮症酸中毒者要警惕该病。
通常有明确诱因,可在禁食、胃肠道及上呼吸道感染、发热、应激或过量摄入蛋白多后急性起病。
常规检测可见尿酮体阳性,血气分析p H降低,部分患者可有血糖明显升高或降低,血氨浓度正常或升高。血常规及肝功能多无明显异常。
①血串联质谱检测酰基肉碱谱可见血3-羟基戊酰肉碱(C5OH)、3-羟基丁酰肉碱(C4OH)及异戊烯酰肉碱(C5:1)浓度升高;②尿气相色谱质谱检测可见尿2-甲基-3-羟基丁酸(2M3HB)、甲基巴豆酰甘氨酸(TIG)及2-甲基乙酰乙酸(2MAA)明显升高;③外周血白细胞及成纤维细胞硫解酶活性明显降低;④基因检测明确有ACAT1基因突变。
β-酮硫解酶缺乏症的临床表现及常规生化检测与C5O H增高的其他有机酸血症相似,需要与3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A裂解酶缺乏症相鉴别。鉴别要点是要同时进行血酰基肉碱谱和尿有机酸分析,前者除了C5O H升高外,同时伴有C4O H和C5:1升高,尿中可检出2-甲基-3-羟基丁酸、甲基巴豆酰甘氨酸及3-羟基丁酸浓度明显升高。
伴有血糖升高时,需与糖尿病酮症酸中毒鉴别。
急性期应及时给予生理盐水及葡萄糖静脉输入、碳酸氢钠纠酸等对症处理;解除发热、感染等诱发因素,静脉输入葡萄糖以减少蛋白质持续分解、保证热量供应,同时补充左卡尼汀促使患者体内蓄积的酸性代谢产物排出。如果急性期治疗及时病情可以快速缓解,患者可以恢复至完全正常。病情缓解后应适当限制蛋白质摄入量,予高热量、低脂肪饮食,少量多餐,避免饥饿并口服补充左卡尼汀。另有研究报道胰岛素对B K D患者非糖尿病性酮症酸中毒的治疗确切有效。