一、发病原因
是先天代谢性疾病的一种，为常染色体隐性遗传，由于染色体基因突变导致肝脏中苯丙氨酸羟化酶(PAH)缺陷从而引起苯丙氨酸(PA)代谢障碍所致，引起中枢神经系统的损伤
两个酶：苯丙氨酸羟化酶(PHA)、四氢生物蝶呤(BH4)
一个氨基酸：酪氨酸
本症的发病率各国和地区有所不同，据国际筛查学会的统计，白种人发病率较高，北爱尔兰为1/4，404，德国1/6，971，美国1/10，059，日本发病率较低为1/73，000。根据1983年左启华教授德报告，我国PKU发病率为1/16，500，随着近年来全国各地新生儿筛查工作的逐渐展开，各地的发病率为1/61，366-1/5，521不等，而且北方地区发病率明显高于南方，但南方及沿海地区四氢生物喋呤缺乏症(BH4缺乏)较多。
二、发病机制
氨基酸对于人体来说，非常重要。其中有八种氨基酸是人体不能自身合成，也不能由其他途径转化，必须从食物中才能摄取，称为人体"必需氨基酸"。苯丙氨酸就是其中之一。苯丙氨酸是人体必需的氨基酸之一，正常小儿每日需要量为200～500mg，其中1/3供机体合成组织蛋白;2/3则通过肝细胞中苯丙氨酸-4-羟化酶(PAH)的作用转化为酪氨酸，供合成甲状腺素、多巴胺、肾上腺素和黑色素等之用。在苯丙氨酸的羟化过程中，除了PAH之外，还必须有辅酶四氢生物蝶呤(BH4)的参与，人体内的BH4来源于鸟苷三磷酸(GTP)，在其转化和再生过程中参与作用的酶有鸟苷三磷酸环化水合酶(GTP-CH)、6-丙酮酰四氢蝶呤合成酶(6-PTS)、二氢生物蝶呤还原酶(DHPR)和甲醇胺脱水酶(CD)等。 PAH、GTP-CH、6-PTS、DHPR和CD等酶的编码基因分别位于12q22～24。1、14q22。1～22。2、llq22。3～23。3、4p15。3和10q22，任一上述编码基因的突变都有可能导致相关酶的活力缺陷，致使体内苯丙氨酸代谢发生紊乱。
典型PKU是由于患儿肝细胞缺乏苯丙氨酸-4-羟化酶所致。绝大多数本病患儿为典型PKU病例，仅约1～3%属BH4缺乏型，后者中约半数系6-PTS缺陷所致。
BH4缺乏型PKU是由于GTP-CH、6-PTS、CD或DHPR等酶缺乏所致;BH4是苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸等芳香氨基酸在羟化过程中所必需的辅酶，缺乏时不仅苯丙氨酸不能氧化成酪氨酸，而且造成多巴胺、5-羟色胺等重要的神经递质缺乏，加重神经系统的功能损伤。故BH4缺乏型PKU的临床症状更重。
当苯丙氨酸经食物中摄取后，部分为机体蛋白合成所利用，其余部分要经过肝脏，撒由其中的苯丙氨酸羟化酶转化为酪氨酸。而酪氨酸可进一步转化为多巴，肾上腺素，黑色素等等重要的生理活性物质。由于苯丙酮尿症患者肝脏缺乏上述的酶，一方面，苯丙氨酸不能转化为酪氨酸，从而在体内异常蓄积;另一方面，酪氨酸及多巴，肾上腺素，黑色素等等重要的生理活性物质的生成也受阻。这两个方面均会造成脑的损害，以及其他一系列的病理变化。本症的主要危害为脑损害。未经治疗患儿在生后数月就会出现不同程度的智力发育落后，大多数有烦躁，抑郁等精神症状，最终将造成中度至极重度智力低下，由于黑色素的缺乏，患儿表现头发较黄，皮肤和虹膜颜色浅。由于血中蓄积的苯丙氨酸的旁路代谢，产物经尿排出，常有鼠尿味。
