线粒体脂肪酸氧化障碍Disorders of mitochondrial fatty acid oxidation

更新时间：2025-05-27 22:53:52

线粒体脂肪酸氧化障碍的临床与医学定义及病因说明

临床与医学定义

线粒体脂肪酸氧化障碍（Mitochondrial Fatty Acid Oxidation Disorders, FAODs）是一类由于参与脂肪酸代谢过程中的酶缺陷而导致的一系列代谢疾病。这些障碍通常是由基因突变引起的，影响了线粒体内脂肪酸β-氧化途径的功能。该过程对于细胞能量产生至关重要，特别是在糖原储备耗尽时提供替代燃料来源。FAODs可以分为多种亚型，包括酰基-CoA脱氢酶缺乏症、电子转运黄素蛋白泛醌氧化还原酶缺乏症等。

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病因学特征

1. 遗传因素：

   • 线粒体脂肪酸氧化障碍主要是由编码相关酶或转运蛋白的基因发生突变导致，涉及多个不同的基因位点。
   • 大多数情况下表现为常染色体隐性遗传模式，即需要从父母双方各继承一个突变等位基因才会发病。
   • 例如，MCAD（中链酰基-CoA脱氢酶）缺乏症是由于ACADM基因突变；而VLCAD（极长链酰基-CoA脱氢酶）缺乏症则关联到ACADVL基因变异。

2. 生化机制：

   • 酶活性降低或完全丧失使得特定类型的脂肪酸无法被正常分解为乙酰辅酶A用于三羧酸循环生成ATP。
   • 导致未被利用的长链脂肪酸在组织中积累，可能引起急性代谢危机如低血糖症，并对心肌、肝脏等重要器官造成毒性损害。
   • 某些形式还会影响酮体合成能力，在禁食状态或应激条件下加剧症状表现。

3. 具体类型及其特点：

   • 酰基-CoA脱氢酶缺乏症：这类障碍直接阻碍了脂肪酸进入β-氧化路径的第一步反应。
     • 如SCAD（短链酰基-CoA脱氢酶）缺乏症主要影响C4-C6脂肪酸处理。
     • MCAD（中链酰基-CoA脱氢酶）缺乏症最为常见，影响C8-C10范围内的底物。
   • 电子转运系统异常：包括ETFDH（电子转运黄素蛋白泛醌氧化还原酶）缺乏在内的问题干扰了整个脂肪酸氧化过程中电子传递链的功能。
     • ETFDH缺乏可导致多种酰基-CoA脱氢酶活性下降，进而影响广泛长度范围的脂肪酸代谢。
   • 3-羟酰-CoA脱氢酶缺乏症：影响β-氧化循环中的第二个关键步骤。
     • LCHAD（长链3-羟酰-CoA脱氢酶）缺乏症特别易引发严重心脏问题和视网膜病变。
   • 线粒体三功能蛋白缺乏症：这是一种复合缺陷，同时影响β-氧化的三个连续步骤，通常具有非常严重的临床表现。

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病理机制

1. 能量供应不足：

   • 脂肪酸作为人体内仅次于葡萄糖的主要能源物质之一，在长时间饥饿或高强度体力活动时尤为重要。
   • 当脂肪酸氧化途径受损时，身体无法有效地将储存的脂肪转换成可用能量，从而容易陷入能量短缺状态。

2. 有毒代谢产物累积：

   • 未经充分氧化的脂肪酸片段及其他中间产物在细胞内堆积，特别是长链脂肪酸衍生物，它们对细胞膜结构有潜在毒性作用。
   • 这种累积不仅会损害肝功能，也可能诱发胰腺炎等并发症。

3. 电解质失衡与器官损伤：

   • 伴随低血糖发作频繁出现，可能导致神经系统发育迟缓或其他认知功能障碍。
   • 心脏肌肉因缺乏充足能量供给而变得虚弱，增加了心律失常乃至心力衰竭的风险。

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临床表现

1. 新生儿期至婴儿早期症状：

   • 可能表现为喂养困难、体重增长不良、频繁呕吐以及反复发作性的低血糖昏迷。
   • 若未得到及时诊断治疗，可能会迅速进展为多器官功能衰竭甚至死亡。

2. 儿童期及成人期特征：

   • 患者往往表现出不同程度的肌无力、运动耐量下降、生长迟缓等症状。
   • 特定类型的FAODs（如MCADD）患者在感染或空腹状态下可能出现突发性危象，表现为急性脑病、高氨血症等情况。

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参考文献：基于权威医学数据库和研究文献综合整理。