一、发病原因
本症是由于遗传性膜转运缺陷，导致尿中氨基酸排泄量增加，这种疾病的发生是常染色体隐性遗传病所致膜载体改变的后果。正常时肾小球滤过的氨基酸在近端肾小管经特异性能量转运过程几乎全部被重吸收。在先天性氨基酸代谢异常时，未能很好代谢的氨基酸在血浆内浓度升高，而出现在尿中，此乃超滤负荷增加所致，非肾小管转运缺陷。当近端肾小管氨基酸转运缺陷时，可使重吸收障碍而出现氨基酸尿及血中氨基酸水平减低。当一种氨基酸重吸收有障碍，通过同一转运系的其他氨基酸的重吸收也可以减低，并导致较广泛的氨基酸尿，如胱氨酸尿。当一种氨基酸代谢异常，在体内蓄积，过量超滤，可抑制同一转运系的其他氨基酸重吸收，如β-丙氨酸氨基转移异常，发生高丙氨酸血症，而尿中出现大量牛磺酸，异丁酸，β-丙氨酸。当肾小管上皮细胞刷状缘或基底膜外漏，重吸收的氨基酸又自细胞反流入管腔引起广泛的氨基酸尿，如范科尼综合征，赖氨酸尿等。当一种代谢产物在小管上皮细胞蓄积时可抑制重吸收率，引发氨基酸尿，如半乳糖血症和先天性果糖不耐受症，磷酸半乳糖或磷酸果糖可在肾小管细胞内蓄积。
二、发病机制
正常人肾小球滤液中的氨基酸含量与血浆大致相等，绝大部分由近端小管给予重吸收。在尿中排出的氨基酸主要有甘氨酸（70～200mg/d）、组氨酸（10～300mg/d）、牛黄酸（85～320mg/d）、甲基组氨酸（50～210mg/d）等。当肾小管对某种氨基酸转运发生障碍时即出现该种氨基酸尿。
在多种氨基酸转运缺陷病中，如胱氨酸尿症、二碱基氨基酸尿症、Hartnup病、亚氨基甘氨酸尿症、二羧基氨基酸尿症，表现为对结构相似的氨基酸转运异常，提示膜上存在基因特异的膜受体或载体。这几种转运缺陷病只影响一种氨基酸转运的事实，说明具有底物特异性的转运系统存在，此缺陷病均累及肾和（或）肠中的运转系统，对其他组织不产生影响。本症Ⅰ型纯合子缺乏胱氨酸、赖氨酸、精氨酸和鸟氨酸介导的小肠转运，其杂合子具有正常氨基酸尿液排泌类型。Ⅱ型纯合子缺乏肠道赖氨酸介导的转运，但保存了转运胱氨酸的能力，其杂合子对4种氨基酸的尿液排泄均有适度增加。Ⅲ型纯合子保留了这4种氨基酸介导的小肠内转运能力，其杂合子仅尿中赖氨酸和胱氨酸排量略有增加。
1、胱氨酸尿症：属于常染色体隐性遗传疾病。其发病机制为近端肾小管刷状缘膜和胃肠道的转运胱氨酸以及与它同一转运系的赖氨酸、精氨酸、鸟氨酸的位点丧失，造成该组氨酸尿大量丢失；以后发现肾小管对半胱氨酸——同型胱氨酸形成的混合二硫化物亦同样有重吸收障碍。在胱氨酸尿患者血中胱氨酸及其他3种氨基酸浓度不升高，而肾对这组氨基酸的清除率明显增高，胱氨酸清除率比正常大30倍以上。给胱氨酸尿患者摄食赖氨酸和鸟氨酸后，血中浓度不升高，而粪中出现大量这些氨基酸。用空肠黏膜活组织标本作活性转运研究，亦证实有转运缺陷。胱氨酸尿患者每月尿排出胱氨酸平均3036.8mmol（正常最高值约74.88mmol/1g肌酐），明显超饱和，且其溶解度低，在pH5～7的尿中只能溶解l248～1664mmol/L，故易析出结晶，当尿浓缩时，结晶增多易形成结石，引起肾绞痛、尿路梗阻或感染的表现。
2、Hartnup病：是近端肾小管上皮细胞和空肠黏膜对中性单氨基、单羧基氨基酸转运障碍所致。转运障碍的氨基酸有丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、组氨酸、谷氨酸及天门冬氨酸等。其中最重要的是色氨酸转运缺陷。色氨酸在尿及粪便中大量丢失，使烟酰胺形成不足，致糙皮病样皮肤损害和神经症状。此外，在肠道内由色氨酸样降解产生的吲哚及色胺，苯丙氨酸产生的苯乙胺，由酪氨酸产生的酪胺以及其他胺类，均显著超过肝脏的解毒能力，进入血循环引起中枢神经系统症状，表现为发作性小脑共济失调及精神症状。本病有两型：伴有小肠功能障碍为Ⅰ型；无障碍者为Ⅱ型。
可并发尿结石、生长发育和智力障碍、低钙血症、高尿酸血症、肌萎缩、小脑性共济失调、胰腺炎、色素型视网膜炎等。
各种氨基酸尿的临床表现有其共性和个性，各种氨基酸尿临床表现的共同点是生长发育障碍，体型矮小和程度不等的智力发育迟缓，特征性表现多因氨基酸尿种类不同而各异。
一、胱氨酸尿症：该病一般出生后即发病，但多在20～30岁才明显表现，并得以确诊，主要临床表现为：
1、特异性肾性氨基酸尿：尿中有大量胱氨酸与3种二碱氨基酸（赖氨酸，精氨酸和鸟氨酸），尿胱氨酸排泄量较大者（平均每天排出可达730mg）可在浓缩尿沉渣中见到胱氨酸结晶，3种亚型的同型合子尿中胱氨酸，赖氨酸，精氨酸及鸟氨酸都阳性，Ⅱ型及Ⅲ患者的异型合子尿中胱氨酸及赖氨酸也阳性。
2、尿路胱氨酸结石：因大量胱氨酸超过尿中饱和度，在硬性尿中溶解度下降，形成结石，胱氨酸结石占肾结石的1％～2％，黄棕色，质硬，大小不等，大者可呈鹿角形，常为多发性，不完全透X线，有淡薄阴影，因含有二硫化物，故不及钙性结石密度阴影，结石与氰化硝普钠呈阳性反应，可作为筛选性诊断试验，尿路结石往往是患者获得诊断的重要线索，一般常引起的症状为肾绞痛，血尿，尿路梗阻，及继发尿路感染，晚期可引起肾功能不全。
如尿胱氨酸排泄量较少，其浓度维持于饱和度以下，则称之为无结石性胱氨酸尿症，研究提示，胱氨酸尿症患者的家系中，也可有若干无结石的胱氨酸尿轻症患者。
3、躯体矮小，智力发育迟缓：可能与大量氨基酸（特别是赖氨酸）丢失有关。
4、吡咯烷及呱啶尿：由于空肠对这些氨基酸吸收不良，大量赖氨酸与鸟氨酸在肠道降解产生尸胺与腐胺，吸收后被还原成吡咯烷与呱啶从尿中排出。
5、其他：少数患者可合并高尿酸血症，低钙血症，血友病，肌萎缩，胰腺炎，色素性视网膜炎等。
二、二碱基氨基酸尿症：本病系常染色体隐性遗传病，是该编码转运蛋白的基因突变的结果，由于此种蛋白仅被用于转运赖氨酸，精氨酸和鸟氨酸，而胱氨酸重吸收正常。
临床表现：Ⅰ型一般无症状，少数纯合子可有智力减退；Ⅱ型二碱基氨基酸尿较Ⅰ型重，血浆二碱基氨基酸浓度降低，近年发现该型患者肝细胞可能存在运转障碍，由于缺乏底物赖氨酸，精氨酸而导致鸟氨酸循环障碍，不能完全解毒，故患者出现蛋白质不耐受现象，表现为高氨血症，呕吐，腹泻，生长及智力发育障碍及脾大甚至肝性脑病，确诊靠家族史和尿中氨基酸分析。
三、高胱氨酸尿症：本病为一种罕见的常染色体隐性遗传病，仅有肾小管对胱氨酸的转运障碍，空肠无相应的转运障碍，患者尿中仅胱氨酸排出量轻度增加，二碱氨基酸排量正常，一般无尿路结石。
四、Hartnup病：临床表现呈发作性，症状常出现于儿童期，青春期，以后自行缓解，本病全身主要表现有：
1、糙皮病样皮疹：皮肤暴露部位呈红色，干燥有鳞屑，或皲裂，起泡和渗出，有光敏感，阳光晒后加重，对烟酰胺治疗反应良好。
2、发作性小脑共济失调：多发生于疾病严重期，表现为步态不稳，四肢震颤，可有不自主舞蹈状动作，眼聚集力差，眼球震颤，常有复视，严重者可有发作性虚脱或昏厥，偶有精神症状和情绪不稳定，幻觉，谵妄或痴呆等，发作一般不超过1周，自行缓解，不留后遗症，智力一般正常或轻度损害，身材较矮小。
3、特异性氨基酸尿：主要为苏氨酸，丝氨酸，组氨酸，丙氨酸，羟脯氨酸排出量正常，故可与全氨基酸尿区别，甘氨酸，脯氨酸和羟脯氨酸排出量正常，可与亚氨基甘氨酸尿区别，尿中二碱基氨基酸排出亦正常，可与胱氨酸尿区别。
4、肠道转运障碍：由于肠道内氨基酸，尤其色氨酸经细菌分解产生大量吲哚代谢产物，硫酸吲哚酚（尿蓝母），吲哚基-3-乙酸可出现在尿中。
5、粪检：粪便中除色氨酸外，还有大量支链氨基酸，苯丙氨酸，及其他氨基酸，本病对儿童的生长发育影响较小，身高仅受到轻微的影响，智力发育基本正常。
五、氨基甘氨酸尿症：本病是一种常染色体隐性遗传病，包括脯氨酸，羟脯氨酸及甘氨酸尿，是由于肾小管上皮细胞对上述3种氨基酸的共同转运系统或对甘氨酸或亚氨基酸的选择性转运系统发生障碍所致，患者一般无症状，偶有智力发育迟缓，抽搐及脑脊液中蛋白增多，本症可分4型：Ⅰ型有空肠转运障碍，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ型均无空肠转运障碍，本病预后良好，新生儿甘氨酸尿，常反映出生后初6个月正常发育时期的总氨基酸尿，持续甘氨酸尿出现在幼儿凡可尼综合征，单纯甘氨酸尿多为良性，一般无症状。
六、二羧基氨基酸尿：本病系常染色体隐性遗传病，是由于肾小管和小肠对谷氨酸，天门冬氨酸转运障碍所致，临床上分两型：Ⅰ型有空肠吸收障碍，表现为空腹低血糖及酮症酸中毒（可能与糖原异生有关的氨基酸缺乏有关），小儿患者生长发育和智力发育障碍，先天性甲状腺功能低下，发作性低血糖，CO2结合力降低，血脯氨酸增加，尿中有大量谷氨酸和天门冬氨酸，Ⅱ型见空肠吸收障碍，临床十分少见，一般无症状，仅有尿羧基氨基酸尿排出增多。
七、蛋氨酸吸收不良综合征：本病罕见，系肾和肠上皮细胞对含硫氨基酸转运障碍所致，临床表现主要为白发，水肿，智力减退，阵发性过度换气，间有抽搐，尿中有芹菜样特殊气味（系蛋氨酸尿与其降解产物α-羟丁氨酸所致），尿中还有大量苯丙酮酸与酪氨酸。
八、β-氨基酸尿：尿中排出较多的β-氨基酸尿，牛磺酸，β-丙氨酸，β-异丁酸出现在全氨基酸尿，正常人过多食用肉类和海鲜食品时尿中也可出现牛磺酸，本病临床表现为癫痫样发作与昏迷，β-丙氨酸-α-酮戊二酸转氨酶活性降低。
本病病因不明确，可能与常染色体隐性遗传有关，通常与近亲结婚有关，本病无法直接预防对于有可疑染色体异常家族史的患者应进行遗传学筛查，避免婚后因染色体遗传造成子代患本病同时还应注意加强孕期营养，合理膳食，避免情绪激动等影响胚胎发育的不良刺激
肾性氨基酸尿时一组尿中含不同氨基酸的疾病，故实验室检查也各不相同。
一、胱氨酸尿症
1、尿沉渣镜检或经酸化，浓缩和冷冻尿沉淀中可见六角形扁平结晶。
2、尿液硝基氢氰酸盐试验阳性。
3、尿色谱法测定尿胱氨酸排量每天大于300mg/L，此外尿中尚可测得吡咯烷与呱啶。
4、尿中含有大量胱氨酸，赖氨酸，鸟氨酸
二、二碱氨基酸尿症：尿中检出大量二碱氨基酸，而胱氨酸排量正常，血中相应氨基酸降低。
三、高胱氨酸尿症：本病仅有肾小管对胱氨酸的转运障碍，空肠无相应的转运障碍，患者尿中仅胱氨酸排出量轻度增加，二碱氨基酸排量正常。
四、Hartnup病：实验室检查发现主要是特异性氨基酸尿，尿中为苏氨酸，丝氨酸，组氨酸，丙氨酸，而羟脯氨酸排出量正常，故可与全氨基酸尿区别，甘氨酸，脯氨酸和羟脯氨酸排出量正常，可与亚氨基甘氨酸尿区别，尿中二碱基氨基酸排出亦正常，可与胱氨酸尿区别，由于肠道转运障碍，肠道内氨基酸，尤其色氨酸经细菌分解产生大量吲哚代谢产物，硫酸吲哚酚（尿蓝母），吲哚基-3-乙酸可在尿中检出，粪检发现色氨酸，大量支链氨酸，苯丙氨酸，及其他氨基酸。
五、亚氨基甘氨酸尿：本病尿中包括脯氨酸，羟脯氨酸及甘氨酸。
六、二羟基氨基酸尿：本病由于小肠对谷氨酸，天门冬氨酸转运障碍，可表现为空腹低血糖及酮症酸中毒（可能与糖原异生有关的氨基酸缺乏有关），并有特异性氨基酸尿，尿检可见谷氨酸，天门冬氨酸增多。
七、蛋氨酸吸收不良综合征：尿中有大量苯丙酮酸与酪氨酸，尿中还有芹菜样特殊气味（系蛋氨酸尿与其降解产物α-羟丁氨酸所致）。
八、β-氨基酸尿：尿中β-氨基酸尿，牛磺酸，β-丙氨酸，β-异丁酸出现在全氨基酸尿，正常人过多食用肉类和海鲜食品时尿中也可出现牛磺酸。
常规进行X线腹部平片，造影，B超检查，常可发现双侧尿路多发性，阴影淡薄，大小不等的结石。
1、蛋白质：人体内的代谢产物主要来源于饮食中的蛋白质成分，尤其是动、植物蛋白质，如肉类、米、面、豆制品等。因此，为了减轻残存健康肾单位的工作负担，病人的蛋白质摄入量必须和肾脏的排泄能力相适应。也就是说，肾衰病人蛋白质的摄入量应根据肾功能减退的程度，做相应的减少。例如：当血肌酐为170～440umol/L时，蛋白质的进食量以每日每公斤体重0.6克为宜，有大量蛋白尿者，每丢失1克尿蛋白，可额外补充1.5克蛋白质。当血肌酐超过440umol/L时，蛋白质的摄入量应进一步减少，以不超过30克（0.4克/kg）为好。但是，必须强调的是如果一味追求限制蛋白质摄入，将会导致病人出现营养不良，体质下降，效果并不好。因此，在减少蛋白质摄入总量的前提下，必须有选择地补充营养价值高的蛋白质，以满足机体所必需的营养需求，也就是增加某些动物蛋白质的摄入（如牛奶、鸡蛋、鱼、精瘦肉等），减少植物蛋白质的数量，前者含必需氨基酸的品种及数量均较后者高。由于粮食中含有不少植物蛋白质，因此建议食用淀粉食品，如麦淀粉、玉米淀粉、藕粉、土豆、山芋等（蛋白质含量仅为0.4％），代替普通的米、面等主食（蛋白质含量为7-10％）。
2、热量：欲使摄入的蛋白质获得最大利用，不让其转化为能量消耗掉，在采取低蛋白质饮食的同时，还必须补充能量。每日每公斤体重至少35大卡的热量。主要由糖供给，可吃水果、蔗糖制品、巧克力、果酱、蜂蜜等，脂肪也能提供部份热量，素油不加限制。
一、治疗
因本病属遗传性疾病，目前尚无根治办法。其主要治疗原则为早期发现，并根据氨基酸尿种类不同而进行不同的饮食控制和对症治疗，以减少并发症。如胱氨酸尿病人，应给予低蛋氨酸饮食。色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸尿患者应给予高蛋白饮食，并补充烟酰胺；但如出现共济失调及精神症状时应禁食蛋白。
1、胱氨酸尿病的治疗
（1）饮水疗法：多喝水，特别在夜间也要保证一定的饮水量，以防止尿液浓缩时析出胱氨酸结晶；24h水摄入量至少在4L以上，以使尿胱氨酸浓度稀释，保持在250mg/L以下。
（2）控制饮食：低蛋氨酸（为胱氨酸最重要的前身）饮食，有时可中等度减少胱氨酸尿。
（3）碱化尿液：可口服碳酸氢钠或枸橼酸钠（10～38g/d），使尿液pH>7.5时，以增加胱氨酸溶解度，不利于结石形成。在尿液的pH为7.5时，胱氨酸的溶解度最高（约溶解280mg/L），但有可能促进磷酸钙沉积，故也可在睡前服用250～500mg的乙酰唑胺（醋唑磺胺）。
（4）口服青霉胺：青霉胺（二甲基半胱氨酸）可与胱氨酸作用生成可溶性半胱氨酸-青霉胺二硫化合物从尿中排出，又可减少约50％的尿中游离胱氨酸，因此有防止结石形成的作用。本药不仅有预防作用，还可溶解正形成的结石。具体用法：1～2g/d，分3～4次口服。本药因有负性血清病样反应，如皮疹、发热、关节痛以及骨髓抑制，肾损害（肾病综合征）等副作用，故不宜作为常规应用药物，只用于上述一般治疗不能控制或严重胱氨酸结石的患者。目前较新的药物有N-乙酰-D-青霉胺及硫普罗宁（巯基丙酰甘氨酸），效果相同，毒性较低。
（5）对症处理：有肾结石患者，可考虑体外震波碎石或手术取石，还可服用中药排石汤。控制继发感染，缓解尿路梗阻，尿毒症者则可予透析或肾移植。
2、二碱基氨基酸尿的治疗
（1）限制蛋白摄入量：因患者有高氨血症和蛋白不耐受现象，故要限制每天的蛋白质入量，特别是Ⅱ型病人。成人每天蛋白摄入量<0.8g/kg，在儿童要注意可能导致营养不良。但最近有报道，在充分补给精氨酸的基础上，蛋白摄入量可适当放宽，对促进智力与生长发育皆有好处，特别是儿童患者。
（2）补充相应氨基酸：主要静脉补充精氨酸，鸟氨酸或瓜氨酸。因小肠吸收障碍，口服精氨酸、鸟氨酸常无效。瓜氨酸属中性氨基酸，转运部位不同，它吸收后又能代谢转换为精氨酸和鸟氨酸，故口服瓜氨酸和赖氨酸则有效，可预防高氨血症和纠正血浆氨基酸浓度。
3、Hartnup病的治疗：本病无根治办法，但患者随年龄增长，特别在青春期后可自行缓解。
（1）高蛋白饮食：一般给予高蛋白饮食，补充烟酰胺50～100mg/d，烟酰胺（尼克酰胺）50～250mg/d，分次口服，即可缓解糙皮病症状，维持病人健康。如出现小脑共济失调及精神症状，则应禁食高蛋白，可予静脉补充葡萄糖以提供足够的能量。
（2）口服碳酸氢钠：以增加尿吲哚代谢物排出，减少结肠中支链氨基酸的脱羧作用。
（3）口服新霉素：杀灭肠道细菌及时防治肠道感染，因其可诱导症状发作重者还应予洗胃或清洁灌肠。
4、亚氨基甘氨酸尿的治疗：本病无需治疗，预后良好。
5、二羧基氨基酸尿的治疗：Ⅰ型患者可试用谷氨酸，连续日夜服用，可预防低血糖发生。Ⅱ型则无需治疗。
6、蛋氨酸吸收不良综合征：给予低量蛋氨酸饮食，即可以改善症状与智力。
二、预后
本病因系隐性遗传性疾病，各型临床特点不尽相同，预后也不一致。多数经确诊并对症治疗可以减少并发症，使患儿长期存活，预后尚好。个别病人如长期不予治疗可因并发症发展致肾功能不全。