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支链氨基酸（BCAA）是一组脂族中性氨基酸，包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸。支链氨基酸是人体必需的氨基酸，由食物中摄人后，或被结合组成组织蛋白质，或被线粒体降解。支链氨基酸的降解途径需要一系列酶的参与：首先是由细胞质膜上的L运输系统将其转移到细胞内，由支链氨基酸氨基转移酶将亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸分别转化为各自的α-酮酸，即α酮异己酸（KIC）、α-酮-β-甲基戊酸（KMV）和α-酮异戊酸（KIV），这些酮酸统称为支链酮酸（BCKA），这一过程是可逆的；BCKA由线粒体膜上的运输系统转移人线粒体，经线粒体中的支链酮酸脱氢酶复合体分别转化为异戊酸辅酶A、α-甲基丁酰辅酶A和异丁酰辅酶A；然后由各自的酰基辅酶A脱氢酶，即异戊酸辅酶A脱氢酶和α-甲基支链酰基辅酶A脱氢酶，进一步催化降解。经过以上3个基本一致的转氨、脱羧和脱氢作用阶段后，这3种氨基酸的中间代谢产物即进入各自的代谢途径进一步降解。亮氨酸的终末产物为乙酰辅酶A和乙酰乙酸，因此是一个生酮氨基酸；缬氨酸最终成为琥珀酰辅酶A，故属生糖氨基酸；异亮氨酸则兼而有之，为生酮、生糖氨基酸。由于支链氨基酸氨基转移酶缺陷所致的高缬氨酸尿症和高亮-异亮氨酸血症均极罕见，迄今仅有少数病例报道，主要症状为生长发育迟滞，智能障碍和多动、惊厥等神经系统症状。本节主要叙述支链α酮酸脱氢酶缺陷症（枫糖尿症）。

枫糖尿症（MSUD） 是一种常染色体隐性遗传病，因患儿尿液中排出大量α-酮-β-甲基戊酸，故带有枫糖浆的香甜气味而得名。根据各国对2680万活产新生儿筛查的资料，其发病率约为1/18。5万左右，在某些近亲通婚率高的地区或国家中，发病率较高。

【发病机制】支链氨基酸在氨基转移后所形成的α-支链酮酸（KIC、KMV、KIV）必须由线粒体中的支链α酮酸脱氢酶进一步催化脱羧，该酶是一个复合酶系统（BCKAD plex），由脱羧酶（El，包括Elα、E1β两个亚单位）、二氢硫辛酰胺酰基转移酶（E2）和二氢硫辛酰胺酰基脱氢酶（E3）等4部分组成，它们的编码基因分别位于19q13。1～q13。2、6p21～p22、lp2l～3l和7q3l；其中E3还是人体内丙酮酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶的组成部分。这一酶系统还需焦磷酸硫胺作为辅酶参与作用。任一上列基因的突变均会导致这一酶复合体的缺陷，造成各种不同类型的枫糖尿症。

酶缺陷造成的支链氨基酸代谢障碍使患儿神经系统中支链氨基酸增高；谷氨酸、谷氨酰胺和γ-氨基丁酸等明显下降；髓质脂类如脑苷脂、蛋白脂质和硫酸脑苷脂等不足。患儿脑白质发生海绵状变化和髓鞘形成障碍，以大脑半球、胼胝体、齿状核周围和锥体束等处最为显著；由于急性代谢紊乱导致死亡的患儿大都有脑水肿发生。<<<123>>>

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