一、發病原因
本病為常染色體隱性遺傳。病因為丙酰氨基輔酶A羧化酶遺傳性缺陷或生物素輔酶代謝障礙，導致丙酸不能轉化為D-甲基丙二酸而在血中蓄積所致。
二、發病機製
1、本症為支鏈氨基酸分解代謝異常。患者雖有顯著高甘氨酸血症，但甘氨酸生成和利用均無明顯異常。病人血漿纈氨酸、異亮氨酸和亮氨酸水平增高，而酮症酸中毒發作均繼發於進食支鏈氨基酸飲食後。丙酸血症嬰兒血清丙酸濃度可高達40mg/dl(5.4mmol/L)，超過正常嬰兒100倍以上。患者尿中丙酸及其衍生物亦顯著增高，包括甲基枸櫞酸、丙酰甘氨酸、β-羥基丙酸和α-甲基巴豆酸。其他與丙酸代謝通路無關的異常有高甘氨酸血症、高甘氨酸尿症和高氨血症。患者細胞提取物中丙酰輔酶A羧化酶活性明顯降低，為正常的1％～5％。羧化酶分子有α和β兩個亞單位，由pccA和pccBC兩種突變造成酶缺陷，分別影響兩個亞單位，但β亞單位常有部分殘留。
2、多種羧化酶缺乏症為生物素代謝缺陷以往稱為生物素有效型丙酸血症，尿中可測出丙酰輔酶A缺乏和β-甲基巴豆酰輔酶A羧化酶缺乏的共同產物。
出現嚴重酸中毒(在病理情況下，當體內[BHCO3]減少或[H2CO3]增多時，均可使[BHCO3]/[H2CO3]比值減少，引起血液的pH值降低，稱為酸中毒)，脫水，驚厥，肝大，急性腦病(以意識障礙為主，意識模糊，注意力、思維能力和記憶力減退，情緒不穩，並可出現定向障礙、錯覺、幻覺、精神運動性興奮等譫妄狀態。意識清晰程度變化很大，多數患者意識障礙日輕夜重，也可能在一天內有多次波動，嚴重者可呈昏睡或昏迷。有時伴有其他神經精神症狀。症狀一般是可逆的，時間比較短暫，症狀多為一過性。腦電圖呈廣泛性高波幅慢波活動)，發育遲緩，嚴重舞蹈症(手指、腿部、臉部或身體出現不自主動作，智力衰減，判斷力、記憶力、認知能力減退)和錐體係症狀，癡呆，繼發感染等。
丙酸血症發病大多較早，以高蛋白飲食後反複發作的酮症酸中毒，發育遲緩，EEG異常和骨質疏鬆症為特征，在新生兒期出現嚴重酸中毒，表現為拒食，嘔吐，嗜睡和肌張力低下，脫水，驚厥，肝大亦較常見，部分病例發病較晚，表現為急性腦病，或發作性酮症酸中毒，雖有嚴重酸中毒但對堿替代治療反應緩慢，可有一過性中性白細胞減少和血小板減少症，本病神經係統症狀以發育遲緩，驚厥，腦萎縮和EEG異常為主要特征，其他包括肌張力異常，嚴重舞蹈症和錐體係症狀，尤多見於存活較長的病人，晚發者可以舞蹈症和癡呆為首發症狀。
1、絕大部分的遺傳性代謝性疾病無有效的治療方法，因此預防更為重要遺傳性代謝性疾病產前診斷(antenataldiagnosisofhereditarymetabolicdisease)是防止遺傳病發生的有效措施之一，通過測定培養羊水細胞或絨毛膜絨毛組織酶活性，或羊水中甲基枸櫞酸水平可進行產前診斷
2、自20世紀60年代開始用經腹壁羊膜腔穿刺術於產前診斷以來，產前診斷技術發展很快，繼之經胎兒鏡取胎兒血標本及經宮頸、經腹壁取絨毛，近年來正在發展一種非損傷性產前診斷技術從孕婦外周血中富集、分離胎兒有核紅細胞，可將來源於胎兒的細胞進行間期核熒光原位雜交(FISH)進行染色體數目異常檢測，或提取DNA進行PCR擴增後通過連鎖分析或直接檢測突變的方法進行產前基因診斷
3、羊膜腔穿刺術(amniocentesis)可於妊娠中期17～20周通過腹壁進行，羊水細胞是胎兒脫落的上皮細胞，經培養後可做酶活性測定或基因分析此方法造成的胎兒丟失率為0.5％至今仍然是產前診斷的一個重要手段
4、絨毛來自胚胎滋養層，可於妊娠10～12周，通過腹壁吸取絨毛可用於酶活性測定或基因分析優點是比羊膜腔穿刺提前了2個月，不必培養，可較早獲得產前診斷結果一旦胎兒患病，孕婦可及時選擇人工流產，後續操作比較容易進行，而且可早日解除孕婦的心理負擔
1、測定血或尿中丙酸及其代謝產物濃度，以及白細胞或成纖維細胞中丙酰輔酶A羧化酶活性，由於丙酸積聚亦可見於甲基丙二酸代謝缺陷病人，故酶活性測定才能最終確診，對高危新生兒測定臍血中酶活性可立即診斷，通過測定培養羊水細胞或絨毛膜絨毛組織酶活性，或羊水中甲基枸櫞酸水平可進行產前診斷，培養成纖維細胞中丙酰輔酶A羧化酶缺乏或幾乎完全缺乏。
2、腦電圖，腦CT檢查，可見異常腦波，腦萎縮，腹部B超可見肝髒腫大，X線檢查可見骨質疏鬆。
1、油脂：沙拉油、花生油、玉米油、葵花子油、麻油等。烹調時多用些油炒，或采用油煎、油炸等烹調方式。烹調時多用些油炒，或采用油煎、油炸等烹調方式。
2、低蛋白澱粉：澄粉、玉米澱粉、藕粉、冬粉、粉皮、西穀米、粉圓、低蛋白米粉等，製作各種可口的點心。
3、血糖正常者：可食用糖類(白糖、冰糖、蜂蜜、薑糖、水果糖等)添加在食物、飲料或點心中增加熱量。
1、治療
低蛋白0.5～1.5g/(kg·d)或低丙酸前體飲食為目前最佳治療，可減少酮症酸中毒發作次數。由於空腹會增加丙酸代謝物排泄，故應增加喂養次數。酮症酸中毒發作時應立即停止所有含蛋白飲食，並給予葡萄糖以避免分解代謝。急性發作尤伴有高氨血症者可考慮腹膜透析。生物素為丙酰輔酶A羧化酶輔酶，治療多種羧化酶缺乏症有效，對生物素10mg/d，反應敏感，作用迅速而持久。L-肉堿口服(100m/kg)有一定臨床效果。腸道細菌產生一定量的丙酸，口服抗生素有可能降低血清和組織中丙酸濃度。
2、預後
已發生腦萎縮、神經係統損害者預後差。