苯丙氨酸是人體代謝過程中必需的氨基酸之一，正常小兒每日需要的攝人量約為200－500mg，其中1／3供蛋白合成，2／3則通過肝細(xì)胞中苯丙氨酸－4－羥化酶的作用轉(zhuǎn)化為酪氨酸，以供給合成甲狀腺素、腎上腺素和黑色素等多種用途。在苯丙氨酸羥化作用過程中除了paH外，還必須有輔酶四氫生物蝶呤的參與，人體內(nèi)的BH4.來源于鳥苷三磷酸（GTP），在其合成和再生途徑中必須經(jīng)過鳥苷三磷酸環(huán)化水合酶（GTP－CH）、6－丙酮酰四氫蝶呤合成酶（6－pts）和二氫生物蝶呤還原酶（DHPR）的催化。PAH、GTP-CH、DHPR等3種酶的編碼基因已經(jīng)分別定位于12q24.1、14qll、4p15.1－p16.1；對(duì)6－PTS編碼基因的研究還在進(jìn)行中。醫(yī)學(xué)教.育網(wǎng)搜集整理任一上述編碼基因的突變都有可能造成相關(guān)酶的活力缺陷，致使體內(nèi)苯丙氨酸發(fā)生異常累積。

　　本病按酶缺陷不同可大致分為典型和BH4缺乏型兩種：典型PKU是由于患兒肝細(xì)胞缺乏苯丙氨酸－4－羥化酶（PAH），不能將苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為酪氨酸，因此，苯丙氨酸在血、腦脊液、各種組織和尿液中的濃度極度增高，同時(shí)產(chǎn)生了大量苯丙酮酸、苯乙酸、苯乳酸和對(duì)羥基苯乙酸等旁路代謝產(chǎn)物并自尿中排出。高濃度的苯丙氨酸及其旁路代謝物即導(dǎo)致腦細(xì)胞受損。同時(shí)，由于酪氨酸來源減少，致使甲狀腺素、腎上腺素和黑色素等合成也不足。BH4缺乏型PKU是由GTP－CH、6－PTS或DHPR等酶缺乏所導(dǎo)致，BH4是苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸等芳香氨基酸在羥化過程中所必需的共同的輔酶，缺乏時(shí)不僅苯丙氨酸不能氧化成酪氨酸，而且造成多巴胺，5－羥色胺等重要神經(jīng)遞質(zhì)的合成受阻，加重了神經(jīng)系統(tǒng)的功能損害，故BH4缺乏型PKU的臨床癥狀更重、治療亦不易。

　　絕大多數(shù)本病患兒為典型PKU病例，僅1%左右為BH4缺乏型，后者約半數(shù)系6－PTS缺陷所致。