Leucine 代謝:BCAT 轉胺後,α-酮酸由 BCKDH 氧化脫羧生成 isovaleryl-CoA,最終進入 acetyl-CoA 與 acetoacetate。Ile、Val 走類似路徑但終點不同。
6.9.1 三兄弟的代謝分工
BCAA 最終產物 分類
Leucine 2 × Acetyl-CoA(或 acetoacetate) 純生酮
Isoleucine Acetyl-CoA + Succinyl-CoA 生糖 + 生酮
Valine Succinyl-CoA 純生糖
6.9.2 BCAA 代謝的兩個關鍵酵素
Branched-chain aminotransferase(BCAT):主要在肌肉、脂肪、腦,肝臟很低。因此 BCAA 是肌肉優先代謝的胺基酸,這也是運動營養學推 BCAA 補充劑的生化基礎。
Branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex(BCKDH):與 PDH、α-KGDH 同家族(都需 5 輔因子:TPP、lipoate、FAD、NAD⁺、CoA)。BCKDH 缺陷 → 楓糖尿症(MSUD),尿液帶楓糖漿甜味。
MSUD(楓糖尿症)治療補充
急性期:低 BCAA 飲食、葡萄糖滴注(防止內源蛋白分解);嚴重者血液透析(HD/CVVH 效果較佳)或腹膜透析(效率較差)快速清除 BCAA/酮酸。
長期:低 BCAA 配方奶/飲食(限 Leu/Ile/Val 攝取,補非 BCAA 胺基酸)。
Thiamine(B1)試驗:少數 MSUD 為 thiamine-responsive type(BCKDH 對 TPP 親和力下降但補 B1 可恢復),給高劑量 B1(100–400 mg/day)試驗 4 週看 BCAA 是否下降,反應者可降低飲食限制嚴格度。
新生兒篩檢:列入台灣新生兒串聯質譜篩檢。
奇數碳脂肪酸 + Val/Ile 共同代謝產物:propionyl-CoA → succinyl-CoA
Ile 和 Val 代謝產生的 propionyl-CoA、奇數碳脂肪酸 β-氧化最後一段(Ch05)、threonine、methionine 部分代謝,都進入同一條 propionyl-CoA → succinyl-CoA 路徑:
Propionyl-CoA →(propionyl-CoA carboxylase, +biotin, +CO₂, +ATP)→ D-methylmalonyl-CoA
↓ epimerase
L-methylmalonyl-CoA
↓ methylmalonyl-CoA mutase, +B12
Succinyl-CoA → TCA
兩個遺傳缺陷:
疾病 缺陷酵素 累積物 臨床
Propionic acidemia(PA) Propionyl-CoA carboxylase(biotin 輔酶) Propionyl-CoA、3-OH-propionate 新生兒嚴重代謝性酸中毒、嗜睡、嘔吐、高氨;治療:低蛋白飲食 + carnitine + biotin 試驗
Methylmalonic acidemia(MMA) Methylmalonyl-CoA mutase 或其輔酶 adenosyl-B12(cobalamin) Methylmalonate(尿) 新生兒嚴重代謝性酸中毒、發育遲緩、腎衰;治療:低蛋白 + B12(hydroxocobalamin)試驗 + carnitine
B12 缺乏的成人也會看到 MMA 升高(因為 methylmalonyl-CoA mutase 沒輔酶可用);血漿 MMA 和 homocysteine 比血清 B12 更敏感於早期 B12 缺乏,臨床用於鑑別惡性貧血(Ch10 詳述)。
國考陷阱:「BCAA 包括 leucine、isoleucine、lysine」為錯誤:Lysine 不是 BCAA(它是 6 碳帶長氨基側鏈的極性胺基酸)。正確為 Leu / Ile / Val。
本節對應國考題 共 1 題 · 隨選 1 題
現場作答這 1 題
- 111-1-醫學一 Q98 下列有關支鏈胺基酸(branched-chain amino acids, BC…