原发性肉碱缺乏症

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原发性肉碱缺乏症(primary carnitine deficiency,PCD)原发性肉碱缺乏症,也被称为肉碱摄取缺陷肉碱转运蛋白缺陷,是肉碱转运体OCTN2功能缺陷所致的脂肪酸氧化代谢病,属于常染色体隐性遗传病肉碱缺乏导致长链脂肪酸不能进入线粒体参与β氧化,使乙酰CoA生成减少,当机体需要脂肪动员供能时,组织不能得到足够能量,且细胞内脂质蓄积,继而出现一系列生化异常及脏器损害,如低酮性低血糖扩张型心肌病肝大肌无力等。

PCD于1975年被首次报道,13年后有研究提出PCD是由于细胞膜肉碱转运障碍所致。1998 年 PCD 的基因被定位,此后,PCD 的报道日益增多。随着串联质谱技术的应用,新生儿筛查和临床高危的诊断率显著提高;左旋肉碱替代治疗的介入,使越来越多PCD患者的预后得到改善[1]

发病率

原发性肉碱缺乏症发病率日本约为1∶40000,突变基因携带率 1%,在北大西洋法罗群岛发病率高达1∶300,我国情况不详[2]

发病机制

肉碱通过位于细胞膜肉碱转运蛋白OCTN2作用进入细胞内,OCTN2在心肌骨骼肌肾小管成纤维细胞胎盘中高表达,对维持细胞内高浓度的肉碱起重要作用,通常细胞内肉碱浓度是细胞外的20-50倍。编码肉碱转运蛋白OCTN2的SLC22A5基因突变是导致肉碱转运功能障碍的病因。OCTN2功能缺陷致使肾小管肉碱回吸收功能下降,尿液中肉碱丢失增多,血清肉碱下降,细胞内肉碱浓度降低。因此,长链脂肪酸氧化障碍导致体内酮体和能量产生减少,脂肪酸在受累细胞中蓄积,这种现象在饥饿和应激时更明显[2]

临床表现

PCD是潜在的致死性疾病,临床表现个体差异大,既可表现为急性能量代谢障碍危象,甚至猝死;也可表现为心肌骨骼肌肝脏等组织的慢性进行性损害;PCD患儿还常出现胃肠道症状,如反复腹痛腹泻食欲下降呕吐胃食管反流等。另外,贫血发育迟缓反复感染癫痫等也有报道。近几年,随着新生儿PCD筛检的开展,发现了一些发育良好、无症状的PCD患儿。

感染饥饿等应激状态可诱发PCD患儿出现急性能量代谢障碍危象,表现为低酮型低血糖症。该症常发生在2岁以前,表现为拒食嗜睡等。若未及时诊治,可进而表现为昏迷、脑神经系统受损,甚至猝死。实验室检查除发现低血糖低血酮外,代谢性酸中毒、高血氨也较常见,部分患儿有肝功能异常,可被误诊为Reye综合征

PCD患儿的心肌损害以扩张型心肌病较常见,可为PCD患儿唯一的临床表现。另外,PCD杂合子可能随年龄增长而出现心肌肥厚。PCD患儿的心肌损害表现较为隐匿,病初不易被发觉,一些患儿仅有心悸表现,当出现晕厥呼吸困难等症状时才被注意,检查发现心律失常心肌病心力衰竭。胸片可提示心影增大,心电图示各种心律失常、左室肥厚、QT间期延长、T波增高等,超声心动图常发现心脏扩大、室壁肥厚、射血分数降低、心肌收缩力减弱、继发性二尖瓣关闭不全等。

PCD患儿的骨骼肌损害表现为肌无力肌张力减退肌痛、不能耐受运动等。发病也较隐匿,早期多数患儿仅体力下降、易疲劳等。实验室检查肌酸激酶轻度升高。肌肉活检提示脂质沉积性肌病,见大量脂质沉积于Ⅰ型纤维,而Ⅱ型纤维出现萎缩。

PCD患儿的肝脏损害较心肌损害和骨骼肌损害少见,因肝脏有单独的低亲和力的肉碱转运体。PCD患儿的肝脏损害主要为肝肿大,严重者可致肝性脑病。腹部超声提示脂肪肝,实验室检查发现肝酶升高[3]

诊断

确诊原发性肉碱缺乏症需要依赖血清或组织肉碱谱检测,患者游离肉碱显著降低,常低于5μmol/L (正常值范围 25~60 μmol/L ),酯酰肉碱正常或降低。一些患者合并心肌病脂肪肝脂肪累积性肌肉病,补充肉碱后临床症状改善。

通过SLC22A5基因分析或皮肤成纤维细胞肉碱转运功能检测,可进一步确定诊断。血清酯酰肉碱谱分析有助于观察患者脂肪酸β氧化状况,国内外已应用于新生儿筛查,随着筛查的普及,更多患者可于无症状或轻症时期被诊断,获得早期治疗。

原发性肉碱缺乏症需与其他原因导致的继发性肉碱缺乏相鉴别。如有机酸尿症脂肪酸代谢障碍尿素循环障碍等一些遗传代谢病,可引起严重的继发性肉碱缺乏,有的也可表现为心肌病,需通过尿有机酸分析、血氨基酸及酯酰肉碱分析进行鉴别诊断[2]

目前利用串联质谱技术,同时检测血游离肉碱及酰基肉碱水平使很多患者得到诊断。新生儿筛检或母乳喂养婴儿肉碱缺乏,需与母源性肉碱缺乏相鉴别。母源性肉碱缺乏是指母亲是PCD患者或其他原因导致自身肉碱缺乏,致其胎儿在宫内肉碱供应不足,且因母乳肉碱含量低,出生后从母乳中摄入肉碱不足,从而导致婴儿血游离肉碱及酰基肉碱水平降低。因此,新生儿或母乳喂养婴儿肉碱缺乏时须同时检测其母亲的血游离肉碱水平[3]

治疗

PCD患者平时应注意预防低血糖、避免饥饿、多餐饮食、避免长时间运动。一般无特殊饮食要求,但有学者通过PCD动物模型研究发现,低脂饮食,尤其是限制长链脂肪酸摄入,有助于改善心肌肥厚。对于病情危重的PCD患者,还应积极对症支持治疗。PCD患者对左旋肉碱治疗敏感,尤其在不可逆病变 (如中枢神经系统损伤) 发生之前应用,预后较好。经左旋肉碱治疗后,患者症状显著缓解,心功能迅速改善,心脏大小及心室壁厚度缩小,肌力及肌张力逐渐恢复,肝功能好转,肝脏缩小,智力、运动及生长发育正常。

大剂量左旋肉碱治疗可能引起腹泻、恶心等胃肠道不适,可先减少剂量,待不良反应改善后再逐步增至治疗剂量。PCD患者需终身服用左旋肉碱,突然停药可使血浆肉碱浓度迅速下降,出现反复Reye综合征样发作、甚至猝死。对于无症状的PCD患者,补充左旋肉碱,可有效预防发病及猝死[3]

预后

原发性肉碱缺乏症患者的预后取决于发病年龄、临床症状严重性、诊断早晚及是否给予左旋肉碱支持。如能在不可逆的器官损害出现之前获得早期诊断与治疗,会有较好的治疗效果和预后。即使补充左旋肉碱后,体内肉碱水平较正常仅提高了5%-10%,但患者临床情况稳定。长期、个体化的左旋肉碱支持治疗是保护患者心功能的关键措施,因此左旋肉碱持续治疗非常重要。为保证患者安全,尚需避免饥饿和高强度体能训练,以减轻心脏负荷,防止意外发生[2]

参考资料

  1. 黄倬,韩连书. 原发性肉碱缺乏症发病机制及基因突变研究进展.中国实用儿科学杂志[J],2012,27(5):393-396
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 马艳艳,杨艳玲. 原发性肉碱缺乏症与心肌病.中国实用儿科学杂志[J],2014,29(10):738-741
  3. 3.0 3.1 3.2 黄倬,韩连书. 原发性肉碱缺乏症诊治进展.临床儿科学杂志[J],2012,30(9):884-886