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付朝杰 三甲
付朝杰 副主任医师
枣庄市妇幼保健院 新生儿科

肉碱棕榈酰转移酶缺乏症(CPT)

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肉碱棕榈酰转移酶(CPT)缺乏症是由于CPT缺乏导致中、长链酰基辅酶A(C10~C18)转运进入线粒体进行b氧化受阻引起的疾病,属于常染色体隐性遗传代谢病。分为CPTⅠ缺乏症和CPTⅡ缺乏症。CPTⅠ位于线粒体外膜上,催化长链脂酰辅酶A与肉碱合成脂酰肉碱,是线粒体脂肪酸氧化过程中的第一个限速反应。CPTⅡ位于线粒体内膜,是长链脂肪酸进入线粒体进行b氧化的重要酶。

CPTⅠ缺乏症

肝型(CPT 1A):主要在肝脏、肾脏、成纤维细胞、胰岛中表达,在心脏中也略有表达;

肌肉型(CPT 1B):在骨骼肌、心肌、棕色脂肪等组织表达;

脑型(CPT 1C):仅在大脑中表达,位于神经元内质网,不参与脂肪酸氧化代谢。

CPTⅡ缺乏症

儿童型:最常见,多于6~20岁发病,且男性发病率高(约占80%) ;

婴儿型:6个月至2岁发病,1岁以内发病的居多,男女发病率相等 ;

致死性新生儿型:出生数小时至4天内即出现症状,部分于出生后一个月内死亡;

急性脑病型:以持续高热12~48小时内惊厥为特征,通常导致昏迷、多器官衰竭、脑水肿等,死亡率高。

流行病学

CPTⅠ

CPTⅠ缺乏症患病率极低。美国、澳大利亚、西班牙、希腊、奥地利以及我国北京、上海、浙江、中国香港、中国台湾省等国家和地区的新生儿筛查中尚未发现该病。

CPTⅡ

自发现第一例CPTⅡ缺乏症患者以来,国外已报道300余例迟发型,而婴儿型和致死性新生儿型较少见,不同国家和地区的患病率不同,目前我国还没有流行病学报道。

遗传学

CPTⅠ

CPTⅠ缺乏症为常染色体隐性遗传病, CPT1A和 CPT1B分别由CPT 1A基因和CPT 1B基因编码,两者氨基酸序列同源性达62%。

CPT 1A基因

定位于11q13.1-13.5,包含19个外显子,编码773个氨基酸,目前已检测出34种突变,多为单个碱基置换。

CPT 1B基因

定位于22q,编码772个氨基酸,发病率低,还未有基因突变报道。

CPTⅡ

CPTⅡ缺乏症为常染色体隐性遗传,其基因定位于1p32,全长20kb,含有5个外显子和4个内含子,编码658个氨基酸;目前,已经发现有60多种与疾病相关的基因突变类型,其中大部分为错意突变,也包含2种内含子与外显子交界处的剪切点突变;S113L、P50H、Q413fs-F448L是3种常见的突变类型,其中最常见的S113L突变率约为60%。

发病机制

CPTⅠ的主要功能是催化中、长链酰基CoA与肉碱合成酰基肉碱和乙酰CoA,是进入线粒体参与b氧化反应的主要限速酶。当CPTⅠ的活性降低或缺乏时,肉碱与中、长链酰基CoA合成酰基肉碱过程受阻,长链脂肪酸不能进入线粒体进行b氧化代谢,导致乙酰CoA生成减少,同时影响肝脏的生酮作用,且长链酰基CoA等大量堆积,尤其是当葡萄糖摄入不足或其他疾病导致能量需求增高时,肝脏损害严重,并出现大脑功能障碍。

CPTⅡ在全身所有组织细胞中均有表达,位于线粒体内膜内侧,是一个同源四聚体,其主要作用是把转入线粒体基质的酰基肉碱重新转变为相应的酰基CoA及游离肉碱,是长链脂肪酸进入线粒体参与b氧化的重要步骤。当其活性降低或缺乏时,酰基肉碱不能分解为酰基辅酶A及肉碱,长链脂肪酸就不能进行b氧化代谢,大量酰基肉碱蓄积在线粒体基质不能被氧化利用,能量缺乏和代谢产物的毒性作用最终导致一系列生化异常和脏器损伤。

临床表现

CPTⅠ缺乏症临床表现

CPTⅠ缺乏症患者首次出现症状大多集中在出生后数小时至30个月。饥饿和感染性疾病是常见诱因,发病急,常可复发,死亡率高。

典型表现有低酮型低血糖或肝性脑病所致的呕吐、意识改变、惊厥、昏迷、肝大伴转氨酶升高、凝血功能异常,以及血氨、血脂增高等。

可伴有酸中毒、碱性尿、磷酸盐排出增多,提示肾小管性酸中毒,脑部远期损害主要取决于低血糖的严重程度。

CPTⅡ缺乏症临床表现

儿童型:长时间体育锻炼、禁食、感染、寒冷、睡眠不足是常见的诱发因素,发作期表现为肌痛、肌红蛋白尿、肌无力、肌强直及横纹肌溶解,严重可引起肾衰竭和死亡。

婴儿型:通常由感染、发热或禁食诱发,典型表现为低酮型低血糖、嗜睡、昏迷、抽搐、肝大、肝功能衰竭等。

致死性新生儿型:患儿在胎儿期即有发育异常,导致先天性畸形如多囊肾、神经元移行异常及面部畸形等,出生数小时至数天内即出现症状,表现为低体温、呼吸窘迫、抽搐、昏迷、肝功能衰竭、心律失常、张力减退等,大部分患儿迅速死亡。

急性脑病型:常由感染诱发,感染源包括流感病毒、腺病毒、人类疱疹病毒VI型、轮状病毒、支原体等,尤以流感病毒多见。以持续高热12~48小时内惊厥为特征,通常导致昏迷、多器官衰竭、脑水肿等,死亡率高。

实验室检查

CPTⅠ

常规检查:低酮性低血糖、肌酸激酶增高、高血氨、转氨酶升高、血脂增高。

串联质谱检测:血游离肉碱显著增高,多种长链酰基肉碱降低,C16、C18、C18:1降低,C0、C0/(C16+C18)增高。

基因检测:基因突变分析可以进一步确诊和用于产前诊断。

CPTⅡ

常规检查:低酮性低血糖、肌酸激酶及肝酶增高、尿肌红蛋白升高,严重者出现肾功能异常。

串联质谱检测:血游离肉碱显著降低,多种长链酰基肉碱升高,C14、C16、C18、C18:1、(C16+C18)/C2升高,C0降低。

基因检测:基因突变分析可以进一步确诊和用于产前诊断。

治疗和预防

CPTⅠ

治疗原则:避免饥饿。长期低脂高碳水化合物饮食,以减少脂肪动员的供能途径并增加糖原储备。

急症处理:急性低血糖发作时,迅速给予足量10%葡萄糖溶液静脉输注,血糖纠正后应继续给予葡萄糖溶液静滴以利肝糖原合成。

饮食控制:三大营养素的分配一般遵循:脂肪20%-25%,碳水化合物65%-75%,蛋白质8%-10%,其中必须脂肪酸的补充1%4%。推荐多餐制,尤其出生3个月内的婴儿,最好每4小时喂食一次。

CPTⅡ

CPTⅡ缺乏症总的治疗原则是避免饥饿和长时间运动,高碳水化合物和低脂饮食,对症处理及预防和治疗并发症。

饮食控制:注意补充必需脂肪酸和限制长链脂肪酸摄入,多餐饮食,给予富含中链甘油酸的食物,夜间给予生玉米淀粉减少低血糖的发生。

药物治疗:左旋肉碱:继发肉碱缺乏时应补充左旋肉碱50-100mg/kg.d,维持血中游离肉碱水平稳定 •苯扎贝特:苯扎贝特可使CPTⅡmRNA表达增加,残余酶活性增加,用于治疗较轻微的迟发型患者,改善症状及远期预后。

急性期治疗:急性能量代谢危象时应持续高速静脉输注葡萄糖溶液,同时给予左旋肉碱100-200mg/kg.d静脉滴注。对于迟发型患者,急性期最主要的治疗目的是防止横纹肌溶解所致的肾衰竭的发生发展,应充分水化治疗。一旦出现肾衰竭迹象,应尽早进行透析治疗。

预防

普及该病的新生儿筛查,早发现,早诊断,早治疗,防止疾病的发生。

对已检出致病突变明确残余酶活性的家系,可进行遗传咨询和产前诊断。

患者平时应注意避免饥饿,坚持低脂高碳水化合物饮食,限制运动时间和强度,预防感染,防止急性发病。

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推荐医生:杨艳玲:北京大学第一医院儿科教授、博士生导师。研究方向:遗传代谢与内分泌疾病的诊断与治疗。

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本文仅供健康科普使用,不能做为诊断、治疗的依据,请谨慎参阅

付朝杰
付朝杰 副主任医师
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