尿素循环障碍

尿素循环障碍是蛋白质和氨基酸分解产生的有毒氨转化为尿素以供排泄的通路中存在的遗传性缺陷。该循环中任何酶或转运蛋白的阻滞都会导致氨的积累，而高氨血症具有神经毒性。它们是典型的中毒型代谢紊乱，其中鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症是最常见的，也是唯一的X连锁形式。

Definition

尿素循环障碍是肝脏尿素循环中酶或转运蛋白的遗传性缺陷，损害氨向尿素的转化，导致高氨血症，从而产生中毒型、主要为神经系统疾病。

Scope

本条目涵盖尿素生成和氨解毒的生物化学、主要的酶和转运蛋白缺陷、作为共同毒性机制的高氨血症，以及用于定位阻滞的诊断标志物（氨、血浆氨基酸、尿嘧啶乳清酸）。它是一个参考性概述；具体的疾病用于说明类别，不提供管理或剂量指导。

Key concepts

• 尿素循环和氨解毒
• 氨甲酰磷酸合成酶I缺乏症
• 鸟氨酸转氨甲酰酶（OTC）缺乏症（X连锁）
• 瓜氨酸血症和精氨酸琥珀酸尿症
• 高氨血症及其神经毒性
• 血浆氨基酸和尿嘧啶乳清酸在诊断中的应用
• 蛋白质分解代谢作为诱发应激
• 中毒型代谢危机

Mechanisms

氨基酸分解产生的氮以氨的形式释放，肝脏通过尿素循环对其进行解毒——这是一系列酶促步骤，将氨（和天冬氨酸）结合到尿素中以供肾脏排泄。从氨甲酰磷酸合成酶I和鸟氨酸转氨甲酰酶到产生瓜氨酸和精氨酸琥珀酸的步骤中，任何循环酶的缺乏都会阻断这种通量并导致氨的积累。高氨血症扰乱脑能量代谢和神经传递，是这些疾病中脑病的主要原因。阻滞部位决定了特征性的生化模式：血浆氨基酸浓度和尿嘧啶乳清酸水平有助于区分，例如，鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症与氨甲酰磷酸合成酶缺乏症。由于蛋白质摄入和分解代谢应激会增加氮负荷，因此危机通常由疾病、禁食或高蛋白质周转触发，正如Brusilow和Maestri以及Haberle共识指南所详述的。

Clinical relevance

尿素循环障碍表明了排毒通路中的单一中断如何导致全身中毒，而大脑是高氨血症的主要靶点。认识到该循环的逻辑性，可以清楚地理解为什么诊断评估集中于氨、血浆氨基酸和尿嘧啶乳清酸，以及为什么代谢危机发生在分解代谢应激之后。本条目是一个参考性概述，不提供个性化的诊断、饮食或治疗建议。

Epidemiology

尿素循环障碍单独来看是罕见的，但它们共同构成了遗传性高氨血症的重要原因；鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症是最常见的，并且由于是X连锁遗传，因此男性患者通常病情严重，而女性携带者表现可变。发病率估计因人群和确诊方式而异，如Haberle指南中所述。

History

尿素循环由Hans Krebs和Kurt Henseleit于1932年阐明，为后来绘制这些疾病提供了生化框架。随着个体酶的表征，相应的缺陷在20世纪下半叶被描述，Brusilow和Maestri在1990年代综合了它们的病理生理学和管理。由Haberle及其同事首次于2012年发布并于2019年修订的国际共识指南，现在规范了该组疾病的诊断和管理。

Key figures

• Saul Brusilow
• Johannes Haberle
• Vicente Rubio
• Hans Krebs
• Kurt Henseleit

Seminal works

• brusilow-1996
• haberle-2012
• haberle-2019

Frequently asked questions

为什么尿素循环障碍会导致神经系统症状？

当尿素循环无法将氨转化为尿素时，氨会在血液中积聚。氨具有神经毒性，会扰乱脑能量代谢和神经传递，因此主要特征是神经系统症状，例如脑病。

为什么鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症与其他尿素循环障碍不同？

它是最常见的尿素循环障碍，也是唯一一种X连锁遗传的疾病，因此受影响的男性通常病情更严重，而女性携带者可能表现出可变、有时较轻的症状。