一、發病原因
是先天代謝性疾病的一種，為常染色體隱性遺傳，由于染色體基因突變導致肝臟中苯丙氨酸羥化酶(PAH)缺陷從而引起苯丙氨酸(PA)代謝障礙所致，引起中樞神經系統的損傷
兩個酶：苯丙氨酸羥化酶(PHA)、四氫生物蝶呤(BH4)
一個氨基酸：酪氨酸
本癥的發病率各國和地區有所不同，據國際篩查學會的統計，白種人發病率較高，北愛爾蘭為1/4，404，德國1/6，971，美國1/10，059，日本發病率較低為1/73，000。根據1983年左啟華教授德報告，我國PKU發病率為1/16，500，隨著近年來全國各地新生兒篩查工作的逐漸展開，各地的發病率為1/61，366-1/5，521不等，而且北方地區發病率明顯高于南方，但南方及沿海地區四氫生物喋呤缺乏癥(BH4缺乏)較多。
二、發病機制
氨基酸對于人體來說，非常重要。其中有八種氨基酸是人體不能自身合成，也不能由其他途徑轉化，必須從食物中才能攝取，稱為人體"必需氨基酸"。苯丙氨酸就是其中之一。苯丙氨酸是人體必需的氨基酸之一，正常小兒每日需要量為200～500mg，其中1/3供機體合成組織蛋白;2/3則通過肝細胞中苯丙氨酸-4-羥化酶(PAH)的作用轉化為酪氨酸，供合成甲狀腺素、多巴胺、腎上腺素和黑色素等之用。在苯丙氨酸的羥化過程中，除了PAH之外，還必須有輔酶四氫生物蝶呤(BH4)的參與，人體內的BH4來源于鳥苷三磷酸(GTP)，在其轉化和再生過程中參與作用的酶有鳥苷三磷酸環化水合酶(GTP-CH)、6-丙酮酰四氫蝶呤合成酶(6-PTS)、二氫生物蝶呤還原酶(DHPR)和甲醇胺脫水酶(CD)等。 PAH、GTP-CH、6-PTS、DHPR和CD等酶的編碼基因分別位于12q22～24。1、14q22。1～22。2、llq22。3～23。3、4p15。3和10q22，任一上述編碼基因的突變都有可能導致相關酶的活力缺陷，致使體內苯丙氨酸代謝發生紊亂。
典型PKU是由于患兒肝細胞缺乏苯丙氨酸-4-羥化酶所致。絕大多數本病患兒為典型PKU病例，僅約1～3%屬BH4缺乏型，后者中約半數系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羥化過程中所必需的輔酶，缺乏時不僅苯丙氨酸不能氧化成酪氨酸，而且造成多巴胺、5-羥色胺等重要的神經遞質缺乏，加重神經系統的功能損傷。故BH4缺乏型PKU的臨床癥狀更重。
當苯丙氨酸經食物中攝取后，部分為機體蛋白合成所利用，其余部分要經過肝臟，撒由其中的苯丙氨酸羥化酶轉化為酪氨酸。而酪氨酸可進一步轉化為多巴，腎上腺素，黑色素等等重要的生理活性物質。由于苯丙酮尿癥患者肝臟缺乏上述的酶，一方面，苯丙氨酸不能轉化為酪氨酸，從而在體內異常蓄積;另一方面，酪氨酸及多巴，腎上腺素，黑色素等等重要的生理活性物質的生成也受阻。這兩個方面均會造成腦的損害，以及其他一系列的病理變化。本癥的主要危害為腦損害。未經治療患兒在生后數月就會出現不同程度的智力發育落后，大多數有煩躁，抑郁等精神癥狀，最終將造成中度至極重度智力低下，由于黑色素的缺乏，患兒表現頭發較黃，皮膚和虹膜顏色淺。由于血中蓄積的苯丙氨酸的旁路代謝，產物經尿排出，常有鼠尿味。
