正常組織灌注情況下，持續的代謝性酸中毒提示存在潛在的有機酸酸中毒，以下是小編爲大家整理推薦的一篇探究先天性遺傳代謝病檢測方法的論文範文，歡迎閱讀檢視。
前言
隨着產科和圍產醫學的飛速發展，近年來大量病情危重和疑難的新生患兒存活下來，這部分患兒的病因幾乎都與某種先天性遺傳代謝病相關，又稱爲先天性代謝異常(inbornerrorsofetabolism，IEM)，據報道IEM羣體患病率高達1/100或以上[1，2]，所佔比例也逐年升高。IEM由於基因突變導致機體內生化物質在合成、代謝、轉運和儲存等方面出現的各種異常的總稱。由於代謝異常引起腦神經系統中毒性損傷、體內必需的生化物質缺乏性代謝障礙、能量缺失等可導致智力低下和生長髮育遲緩，腦損傷腦癱和腦功能障礙，新生兒和小兒多器官功能障礙或衰竭等急重症。大多爲單基因病，屬常染色體隱性遺傳[3]。
IEM單一病種發病率較低，每種疾病均屬少見病或罕見病，但病種繁多，綜合患病率並不低。近幾十年來，隨着人們對該病認識的加深以及各種實驗分析技術的發展，使IEM的診斷率明顯上升，目前已達1000餘種[4]。現就先天性代謝異常診斷方法的研究進展做一綜述。
1、IEM的種類和臨牀表現
IEM種類繁多，根據累及的`生化物質，可分爲(1)糖代謝缺陷:包括半乳糖血症、果糖不耐症、糖原累積病、蔗糖和異麥芽糖不耐症、乳酸及丙酮酸酸中毒等。(2)氨基酸代謝缺陷:包括苯丙酮尿症、酪氨酸血癥、黑酸尿症、白化病、楓糖尿症、異戊酸血癥、同型胱氨酸尿症、先天性高氨血癥、高甘氨酸血癥等。(3)脂類代謝缺陷:如腎上腺腦白質營養不良、神經節苷脂病、中鏈脂肪酸酰基輔酶A脫氫酶缺乏、尼曼匹克病和戈雪病等。(4)金屬代謝病:如肝豆狀核變性(Wilton病)和Menkes病等[5]。
由於酶活性減低的程度不同，IEM臨牀表現相差很大，且缺乏特異性，常因發病年齡、臨牀嚴重程度以及遺傳方式的不同而存在不同亞型，臨牀診斷極爲困難，但亦有一些共同特點[6，7]:(1)常與特定食物種類及量有關，甚至自動拒絕某類食物。(2)同一臨牀表現反覆出現，且多能追問出相同的誘因，如感染、大量進食某種食物，多見於輕症酶不全缺乏病例。(3)部分有家族史或反覆流產、死胎史。(4)病情有進行性加重的特點。(5)常表現爲多臟器受累。(6)臨牀表現用常見病難以解釋。(7)實驗室檢查多表現爲代謝性酸中毒，低血糖，高血氨，血遊離脂肪酸增高、甘油三脂增高，尿酮體異常，尿酸降低，肌酐降低等。
IEM的急性期主要臨牀特點爲以下幾方面:(1)神經系統損害[8，9]:主要表現爲急性代謝性腦病，如嗜睡、昏迷、驚厥等。(2)消化系統症狀[10]:主要表現爲拒食、嘔吐、肝功能異常(凝血障礙、肝大、黃疸)。肝腫大伴有低血糖和驚厥發通訊作者:蔡稔作者常提示糖原累積病(Ⅰ或Ⅲ型)和高胰島素血癥等。肝功能衰竭症狀出現時，應考慮半乳糖血症、Ⅰ型酪氨酸血癥、果糖不耐症和呼吸鏈功能障礙等疾病。(3)急性代謝紊亂[11]:臨牀上以酸鹼平衡紊亂、低血糖、高血氨最爲常見。
正常組織灌注情況下，持續的代謝性酸中毒提示存在潛在的有機酸酸中毒。若低血糖反覆發作，發生於進食後、補充葡萄糖效果不明顯;伴有明顯的酮中毒及其他代謝紊亂，均提示IEM的可能性。當患者出現不同程度意識障礙、持續或反覆發作性嘔吐、原發性代謝性酸中毒伴陰離子間隙(AG)增高、不明原因的原發性呼吸性鹼中毒時，應檢測血氨。血氨明顯升高，特別是不伴有急性肝功能異常表現時，應警惕尿素循環障礙。(4)器官受累、功能障礙[12，13]:主要表現爲心、肝等器官受累。心肌病、心律失常、心功能衰竭見於Pompe病、呼吸鏈異常、脂肪酸氧化缺陷。呼吸鏈酶複合體功能障礙、脂肪酸氧化缺陷、Pompe病可發生循環衰竭。急性期病情嚴重程度多取決於毒性代謝產物積聚的程度和(或)底物缺乏的程度，大多數IEM在急性發作期病情兇險，病死率和傷殘率高，常造成神經系統不可逆損傷[14]。
不同年齡發病的IEM特點各異，瞭解其年齡特點也常常可爲診斷提供線索。新生兒期發病的IEM出生時正常，隨着餵食奶類食物或添加輔食後，立即或逐漸出現神經系統、消化系統以及代謝紊亂等症狀，如吸吮和餵養困難，不明原因抽搐、嗜睡或昏迷、肌張力陣發性增高等，拒食、嘔吐、腹瀉，呼吸異常、心律緩慢、低體溫、並且病情進行性加重，由於症狀非特異性，多數被貽誤診斷[15]。有些病例呈間歇性發作，發作間期可完全正常，感染、攝食大量蛋白質食物等爲常見誘發因素[16]。有些IEM發病較晚，甚至發病於青春期或成人。多數晚髮型IEM表現爲慢性進行性症狀[17]。進行性精神運動發育倒退、驚厥發作、感覺障礙、外周神經功能異常均很常見，也常呈現進行性生長髮育遲緩、餵養困難、肌張力低下、共濟失調等非特異性症狀;肌力和肌張力低下常見於線粒體細胞病、脂肪酸氧化障礙、過氧化物酶體病、糖原累積病和某些溶酶體病等。體內蓄積的毒性代謝產物經尿液或體液排出體外可形成特殊的味道[18-20]。如苯丙酮尿症時，因苯乙酸排出而具鼠尿味或黴臭味;楓糖尿症時，因支鏈α酮酸排出而具楓糖漿味;異戊酸血癥時，因異戊酸排出而具汗腳氣味;Ⅰ型酪氨酸血癥時，因氧代甲硫丁酸排出而具酸敗黃油味;多種羧化酶缺乏症時，因3-羥基異戊酸排出而具貓尿味等。家族史中存在下列情況，也應高度懷疑IEM[21，22]:
(1)父母近親婚配;(2)同胞有不明原因的腦病、敗血症、嬰兒猝死綜合徵等病史;(3)有家族性疾病，如進行性神經病變或不明原因的營養障礙等;(4)母親有多次自然流產史;(5)母親孕期劇吐、肝功能異常。
2、IEM常規的實驗室檢查
常規的實驗室檢查可爲IEM提供診斷線索，初步檢查包括血、尿常規、血氣分析、電解質、血糖、血氨、血乳酸及丙酮酸、肝腎功能檢查等[23]。其中血氣分析、AG、血氨、血糖、血乳酸及丙酮酸水平對判斷病情尤爲重要。
AG升高是有機酸積聚的一個重要指標。在兒科臨牀中，大部分患者的AG升高是由於缺氧導致乳酸在體內積聚而引起的繼發性酸中毒。代謝性酸中毒而AG正常，多見於腹瀉、腎小管酸中毒;代謝性酸中毒伴AG>20mmol/L時，常提示IEM，如甲基丙二酸血癥、丙酸血癥、異戊酸血癥等[24]。
血氨升高提示尿素循環功能不足。血氨輕度升高，見於大多數嚴重疾病狀態;嚴重高血氨多見於IEM，如尿素循環缺陷、有機酸尿症、丙酸血癥等。尿素循環缺陷引起者常僅有輕度酸中毒甚或鹼中毒;而由於支鏈氨基酸代謝紊亂引起的則伴中、重度代謝性酸中毒。血乳酸、丙酮酸以及血乳酸與丙酮酸比值反映細胞漿和線粒體氧化還原狀態，是篩查能量代謝障礙的重要指標。循環衰竭、缺氧和其他造成細胞呼吸障礙的因素均可導致血中乳酸累積。排除了上述情況的高乳酸血癥，尤其是伴有酮中毒者常提示IEM。但需注意，丙酮酸脫氫酶缺乏症、糖原累積病1型和脂肪酸氧化缺陷表現爲低酮性乳酸酸中毒。血乳酸水平的判斷應結合血糖分析。伴有低血糖存在的情況下，乳酸增高見於糖代謝、糖異生、脂肪酸氧化缺陷。不伴有低血糖的單純乳酸升高，見於電子傳遞鏈、三羧酸循環、丙酮酸脫氫酶缺陷。正常情況下，血乳酸與丙酮酸比值約爲25;丙酮酸羧化酶缺乏時，比值大於25;磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶缺乏和丙酮酸脫氫酶缺乏時，比值小於25。
常規生化檢測結果可爲IEM的診斷提供重要依據，根據以上檢查結果結合臨牀特徵(發病年齡、臨牀表現、家族史等)，通常可以得到初步IEM診斷線索。
3、IEM特殊的實驗室檢查近
十餘年來，液相串聯質譜(tandemmassspectrometry，MS/MS)Tandem-MS)血液氨基酸及酯酰肉鹼譜分析、氣相色譜-質譜(GC/MS)尿液有機酸分析、高效液相色譜(HPLC)已經成爲我國IEM篩查與診斷的主要技術。
MS/MS技術近年來發展較快，只需數滴血，就能在2～3min對一個標本進行幾十種代謝產物分析，可協助診斷40餘種IEM。它的價值在於能夠在無症狀或症狀前期發現疾病，從而及時治療。隨着技術的完善，其應用價值日益突出。目前，這項技術已在許多國家廣泛應用，對氨基酸代謝障礙、有機酸代謝障礙，尿素循環障礙及脂肪酸氧化障礙等疾病的防治起到了重要的作用[25-27]。
然而MS/MS篩查的敏感性很大程度依賴於臨界值的選擇，並且不能區分同分異構體，因此對於有些疾病仍需進行GC-MS、DNA突變、酶學分析來確定。酶活性測定是最常用的可靠診斷方法。應用酶活性測定能夠診斷黏多糖症、糖原貯積症Ⅱ型、戈謝病、尼曼匹克病、異染性腦白質營養不良、球型細胞腦白質營養不良、GM1神經節苷脂病、GM2神經節苷脂病、甘露糖貯積症、巖藻糖貯積症、嬰兒神經元蠟樣質脂褐質沉積症、黏脂貯積症等20幾種疾病。溶酶體貯積症是目前用酶活性測定方法進行診斷最多的一組疾病，並且可以補充特異性的酶以達到治療目的[28]。Krijt等[29]報道了利用MS/MS檢測胱硫醚β合酶，大大提高了新生兒胱硫醚血癥診斷的準確性。另外，利用經培養的羊水細胞或絨毛，經酶活性測定還可作出產前診斷[30]。核DNA和線粒體DNA基因突變分析均可用於IEM的診斷，透過突變基因分析還可進行遺傳諮詢或產前診斷。部分IEM必須透過突變基因檢測才能診斷或分型[31]。如甲基丙二酸尿症，可根據甲基丙二酰變位酶A編碼基因及腺苷鈷胺素編碼基因的突變種類分型。隨着研究的不斷深入，新的基因突變類型被陸續找到。許多代謝病基因型和表型的關係尚不完全清楚，部分代謝病的基因突變存在組織特異性。如線粒體腦肌病基因突變，肌組織突變與外周血白細胞中基因突變比例存在差異。
基因突變分析採集標本時需加以注意。基因芯片是根據鹼基互補的原理，利用基因探針到混合物中識別特定基因。這項技術在疾病診斷方面具有獨特的優勢，可在一張芯片上同時對多例患者進行多種疾病的檢測，也可以一次對被檢測對象進行多個指標檢驗。用極小量的樣品，在短時間內向臨牀醫師提供大量的診斷資訊。作爲一種先進的、大規模、高通量檢測技術，基因芯片代表了未來分子診斷的發展趨勢。它在早期、個性化診斷IEM方面有着巨大的應用前景。但基因芯片要成爲實驗室可以普遍採用的技術目前尚有一些關鍵問題亟待解決。如怎樣提高特異性，簡化樣本製備和操作程序等問題，已成爲當今國內外研究的熱點。
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