生化原理：
苯丙胺酸(phenylalanine)為人體的必須胺基酸，其主要的代謝反應為苯丙胺酸(PHE)經氧、苯丙胺酸羥化脢(PAH)、和BH4輔脢的物質作用而羥化成酪胺酸(Tyrosine)。苯丙胺酸羥化脢(PAH)只存於肝臟中，是參與苯丙胺酸羥化反應的主要酵素，若此酵素功能缺乏，使得此代謝路徑上發生缺陷，將導致苯丙胺酸無法轉換成酪胺酸，而在體內大量堆積，進而產生許多有毒的代謝產物(如尿中出現大量的phenylpyruvate、phenylacetate、phenyllactate，使尿液和身體會出現腐臭味)，病人若不早期治療及嚴格的控制血中苯丙胺酸之濃度於治療範圍內，將會造成腦部傷害及嚴重的智力障礙。
遺傳機制與產前診斷：
典型苯酮尿症(PAH缺乏症)是一種體染色體隱性遺傳的胺基酸代謝異常疾病，父母雙方皆為隱性之帶原者(父母各帶一個有缺陷的基因，但沒有臨床症狀者)，病患必須同時帶有兩個缺陷基因(由父母各得到一個)才會發病，故只要父母均為帶原者，則配對下生下一胎為苯酮尿症病患的機率均高達四分之一，患者罹患的機率並無性別之分。
目前PAH羥化脢的基因已被定序出來，運用分子生物學(基因突變的分析)方法，對於上一胎為苯酮尿症的父母及病患，進行其缺陷基因的檢測，找出並確認基因突變點後，再於母親產前(懷孕16週後)進行羊膜穿刺抽取胎兒羊水細胞，進行DNA的偵測分析，將可有效進行產前診斷，得知胎兒是否為患者。
發生率：
典型苯酮尿症的發生率由愛爾蘭人的四、五千分之一，到日本的十萬分之一，各人種出入很大；據文獻報告，一般白人的發生率平均在一、二萬分之一，有很大的地區和種族上的差異。目前台灣地區的發生率約為四萬分之一。
確認診斷：
(一)建立正確的早期診斷：新生兒篩檢
在臨床上，由於出生嬰兒多無症狀，約在出生三、四個月後，堆積過高的血中苯丙胺酸代謝有毒產物才慢慢出現症狀，卻已往往造成不可逆的傷害。故如何在發病前獲得正確的診斷與適當的治療，新生兒篩檢是早期發現的最好方法。於新生兒出生四十八小時餵奶滿二十四小時後，從腳跟採取少量的血液，測定濾紙血片檢體中苯丙胺酸之含量，當濃度高於2mg/dLblood時應進一步複查，而苯丙胺酸濃度若有持續上升之現象，(高於4mg/dLblood)即應進行確認診斷。
(二)確認及鑑別診斷的項目：
１、接受經有專科訓練之小兒科醫師的臨床評估。
２、實驗室的確認方法為分：
- 抽血做血液胺基酸分析，以偵測血中苯丙胺酸及酪胺酸濃度
- 尿液有機酸氣相層析質譜分析(GC/Mass)
- 尿液高效液相層析定量新喋呤(Neopterin)和生物喋呤(Biopterin) ，並計算出 %B = B / N + B X 100%
- 測定紅血球DHPR活性定量
- 當血中PHE>10mg/dl，即可進行BH4輔脢的負荷試驗(BH4 loading test)。空腹給予BH4 7.5mg/kg~20mg/kg，30分鐘後餵食一般奶粉，於2hr、4hr、8hr、24hr、48hr分別測定血中苯丙胺酸濃度及收集尿液分析Pterins的濃度，若PHE值在BH4服用後4-6小時即恢復正常值PHE<2mg/dl，為對BH4有反應型，若完全沒有降低則為BH4沒反應型。
- 若 %B正常；BH4輔脢的負荷試驗為沒反應；DHPR活性定量正常，則屬於PAH苯胺酸羥化脢缺乏型。此型亦可依血中PHE濃度高低得知病患肝臟酵素缺乏的程度，若PHE>20mg/dl則多半肝臟中酵素濃度<3%；若PHE在12-20mg/dl間，則表示肝臟仍有殘存的酵素活性。
臨床症狀：
苯丙胺酸若大量堆積在體內，在經人體代謝後產生許多苯丙胺酸相關的代謝產物，會造成病人的腦部傷害，若不早期治療將會產生嚴重的智力障礙。因為此病對腦部所造成的傷害是漸進性的，所以出生的嬰兒多無症狀，約在3-4個月後症狀才會慢慢的出現。其症狀有嘔吐、皮膚毛髮顏色變淡、濕疹、生長發育遲緩、尿液和體汗有霉臭味、抽慉、顫抖等異常的動作。若等到此時才開始治療，往往腦部神經已造成無法彌補的傷害了。
治療及癒後：
(一)限制苯丙胺酸之飲食控制：
治療最好在出生兩週內開始，最遲也不可超過二個月大，以免對智力造成傷害。應限制苯丙胺酸的攝食(食物中含苯丙胺酸過多的食物：蛋、肉、魚、豆，甚至米、麵之攝取量皆需嚴格限制)，最好控制血中PHE在2-6mg/dl的範圍，嚴格的飲食控制至少到6歲前(學齡前)，然後可視情況放鬆控制。但建議血中PHE含量應隨時保持在10mg/dl以下，否則易影響中樞神經系統。苯丙胺酸(PHE)為人體之必須胺基酸，對典型苯酮尿症病人而言，其攝取不可太多，亦不能不足。故為補充其他人體所需的必需胺基酸，病患仍需補充一種不含苯丙胺酸之特殊奶粉，以維持身體的成長與運作，而針對此病國外已販售許多低蛋白食品，可供該類病人有更多樣的食物選擇，以改善生活品質。
(二)治療原則
1、 針對患者給予限制苯丙胺酸之飲食控制，使血中PHE維持在2-6mg/dl的範 圍，此必須有營養師的參與，除了考慮血中苯丙胺酸的進食量外，也必須考慮
2、PHE在2-8mg/dl者，則暫時不需接受飲食治療，但仍需長期密切的追蹤其血中苯丙胺酸濃度及生長發育情形。
3、 正常國人與PKU患者每日營養建議攝取量之比較
年齡 |
正常人 |
苯酮尿症患者 |
|
熱量
(Kcal/kg) |
蛋白質
(gm/kg) |
熱量
(Kcal/kg) |
蛋白質
(gm/kg) |
苯胺酸
(gm/kg) |
酪胺酸
(gm/kg) |
0-3Mo |
115 |
2.4 |
120 |
3.5-3.0 |
25-70 |
300-350 |
3-6Mo |
100 |
2.2 |
120 |
3.5-3.0 |
20-45 |
300-350 |
6-9Mo |
95 |
2.0 |
110 |
3.0-2.5 |
13-35 |
250-300 |
9-12Mo |
100 |
1.8 |
105 |
3.0-2.5 |
10-35 |
250-300 |
(三)建立理想血中PHE控制的目標
年齡 |
0-10歲 |
>10歲 |
生育期 |
男 |
PHE:2-6mg/dl |
PHE:2-8mg/dl |
|
女 |
PHE:2-6mg/dl |
PHE:2-8g/dl |
PHE:2-4mg/dl |
(四)定期監測血液中苯丙胺酸濃度，建議一歲以前每一週測一次，一至三歲每二週測一次，三歲以上穩定控制者可每一個月測一次，並於每三個月監測其營養狀況及生長發育狀況。六個月大即可施測發展評估測驗，針對若有發展遲緩之方面進行早期療育與復健。
(五)在臨床上這類病人必需終生飲食控制，早年針對許多控制到六歲後便放鬆治療控制的病人，後來證實往往易發生情緒不穩定及身心失調的症狀。而針對反抗時期的青少年，若因從眾心理而放棄飲食治療，則會造成許多行為上的偏差、暴躁等現象。尤其生育期之女性苯酮尿症患者，更應嚴格控制其血中PHE濃度，以免指數過高而生出先天性畸形兒。故控制的愈嚴格，追蹤愈密集，病患發展的狀況愈良好。
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