β-酮硫解酶缺乏癥又稱線粒體乙酰乙酰基輔酶A硫解酶(T2)缺乏癥,是罕見的常染色體隱性遺傳病。由β-酮硫解酶缺乏導致異亮氨酸代謝障礙和肝外酮體分解減少引起,臨床以酮癥、代謝性酸中毒和有機酸尿癥為主要特征。
β-酮硫解酶在異亮氨酸代謝和酮體分解過程中發揮重要作用,它負責催化異亮氨酸代謝過程的第6步由2-甲基-乙酰乙酰基輔酶A分解為乙酰輔酶A和丙酰輔酶A,同時也在酮體分解和脂肪酸氧化過程中催化乙酰乙酰輔酶A生成乙酰輔酶A。乙酰輔酶A乙酰基轉移酶-1(ACAT1)基因突變是導致B K D的病因。當A C A T1基因突變引起酶活性缺陷時,異亮氨酸的正常分解代謝和肝外酮體利用受到阻滯,致使大量酸性中間代謝產物和酮體在血液、組織中積聚,表現為代謝性酸中毒及酮癥。
A C A T1基因定位于11q22.3,基因全長約27 kb,包含12個外顯子及11個內含子,在其cDNA翻譯后加工及修飾形成包含394個氨基酸的β-酮硫解酶。自1971年第1例B K D患者被報道以來,A C A T1基因已報道104種突變,類型包括錯義突變、無義突變、剪切突變等;多數是單個核苷酸變異,也有D N A片段的缺失及重復報道。國內見有6例B K D報道,發現4個已報道變異及2個新變異,均由錯義突變引起,目前尚無有關熱點突變的詳細報道。
該病的發病率為1/333 000~1/111 000,不同國家和地區存在較大差異。中國浙江省在對1 861 262名新生兒遺傳代謝病串聯質譜技術篩查,發現2例診斷為β-酮硫解酶缺乏癥,發病率為1/960 600。
嬰兒及兒童期起病。首次發作時年齡在5個月~7歲。臨床表現為反復的難治性嘔吐及重癥酮癥酸中毒,伴有萎靡、脫水、呼吸急促、昏迷等臨床表現。通常有明確誘因,可在禁食、胃腸道及上呼吸道感染、發熱、應激或過量攝入蛋白多后急性起病。常規的實驗室檢查可見血糖升高或正常,部分出現低血糖,血氣顯示代謝性酸中毒,血氨可以正常或輕度升高,肝功能、腎功能及正常,尿酮體陽性。酮癥及酸中毒可反復出現,發作間期臨床及實驗室檢查可以表現為正常。
約1/5的病例出現神經系統的改變,表現為認知障礙、智力發育落后及錐體外系異常及腦卒中的癥狀,頭顱磁共振(MRI)可發現包括白質廣泛的脫髓鞘,基底節區在T2可見對稱性高信號改變。
患者早期可無癥狀,在新生兒期或高危人群通過血、尿代謝篩查時被診斷。起病年齡、發作頻率與預后無明確關聯。發作隨年齡增長有減少或停止趨勢,多數病例隨訪其生長發育未受影響。反復發作及嚴重者可致多器官功能障礙甚至死亡。
臨床上有反復發作的難治性嘔吐合并酮癥酸中毒者要警惕該病。
通常有明確誘因,可在禁食、胃腸道及上呼吸道感染、發熱、應激或過量攝入蛋白多后急性起病。
常規檢測可見尿酮體陽性,血氣分析p H降低,部分患者可有血糖明顯升高或降低,血氨濃度正常或升高。血常規及肝功能多無明顯異常。
①血串聯質譜檢測酰基肉堿譜可見血3-羥基戊酰肉堿(C5OH)、3-羥基丁酰肉堿(C4OH)及異戊烯酰肉堿(C5:1)濃度升高;②尿氣相色譜質譜檢測可見尿2-甲基-3-羥基丁酸(2M3HB)、甲基巴豆酰甘氨酸(TIG)及2-甲基乙酰乙酸(2MAA)明顯升高;③外周血白細胞及成纖維細胞硫解酶活性明顯降低;④基因檢測明確有ACAT1基因突變。
β-酮硫解酶缺乏癥的臨床表現及常規生化檢測與C5O H增高的其他有機酸血癥相似,需要與3-甲基巴豆酰輔酶A羧化酶缺乏癥、3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A裂解酶缺乏癥相鑒別。鑒別要點是要同時進行血酰基肉堿譜和尿有機酸分析,前者除了C5O H升高外,同時伴有C4O H和C5:1升高,尿中可檢出2-甲基-3-羥基丁酸、甲基巴豆酰甘氨酸及3-羥基丁酸濃度明顯升高。
伴有血糖升高時,需與糖尿病酮癥酸中毒鑒別。
急性期應及時給予生理鹽水及葡萄糖靜脈輸入、碳酸氫鈉糾酸等對癥處理;解除發熱、感染等誘發因素,靜脈輸入葡萄糖以減少蛋白質持續分解、保證熱量供應,同時補充左卡尼汀促使患者體內蓄積的酸性代謝產物排出。如果急性期治療及時病情可以快速緩解,患者可以恢復至完全正常。病情緩解后應適當限制蛋白質攝入量,予高熱量、低脂肪飲食,少量多餐,避免饑餓并口服補充左卡尼汀。另有研究報道胰島素對B K D患者非糖尿病性酮癥酸中毒的治療確切有效。