自然界中的肉碱（又名肉毒碱、卡尼汀、维生素B_T）有左旋、右旋两种形式，只有左旋肉碱（L-carnitine，左卡尼汀，以下简称肉碱）具有生理活性，其化学结构为L-3-羟基-4-三甲基氨基丁酸，是一种水溶性四胺化合物。自1908年肉碱被发现以来，其代谢途径、生理作用逐步明确，作为特殊的维生素在与疾病的相关关系方面越来越受重视。

导致肉碱缺乏症的原因包括原发性与继发性两大类。

1.原发性肉碱缺乏症

肉碱转运蛋白、肉碱棕榈酰转移酶Ⅰ、肉碱棕榈酰转移酶Ⅱ、肉碱酯酰肉碱转位酶缺乏等均可导致肉碱合成或转运障碍，各类酶缺乏均为常染色体隐性遗传，由于病因和受累器官的不同，临床表现不同，引起脂肪累积性肌肉病、肝性脑病或心肌病。

（1）肌肉型肉碱缺乏症

由于骨骼肌肉碱转运缺陷，导致长链脂肪酸代谢障碍。患者常于青少年时期发病，临床表现以疲劳、近端肌肉进行性无力为主，部分患者血清CK增高，少数患者合并肌红蛋白尿症、低酮性低血糖，肌肉病理分析可见脂肪沉积、横纹肌溶解症，患者血清肉碱正常，肉碱补充治疗后虽然肌肉组织肉碱浓度无明显增高，但临床疗效显著。

（2）全身性肉碱缺乏症

患儿多自婴幼儿期发病，临床表现常见肌无力、肌张力低下、喂养困难、智力运动落后，血清CK增高，部分患儿合并肝功能损害、代谢性酸中毒、二羧基酸尿症、高氨血症，甚至以Reye综合征样形式发病。极少数患儿早期仅表现为非酮症性低血糖，无肌病或脑病表现。患者血清、组织肉碱浓度下降，肝脏、心肌、骨骼肌常有明显脂肪沉积。迄今所发现的病例多为脂肪酸β氧化障碍所致。

（3）家族性心肌病

患者常表现为扩张性心肌病、心内膜弹力纤维增生症，血清、肌肉、肝脏肉碱浓度下降，肉碱补充治疗有显著疗效。

表1 继发性肉碱缺乏症的原因

2.继发性肉碱缺乏症（表1）

继发性肉碱缺乏症较原发性远为多见。由于病因和合并症的不同，个体差异很大。长链、中链、短链酯酰辅酶A脱氢酶缺乏及多种酯酰辅酶A脱氢酶缺乏导致脂肪酸β氧化障碍，肉碱消耗增加。甲基丙二酸尿症、丙酸尿症、异戊酸尿症、戊二酸尿症等有机酸代谢病患者体内蓄积的大量有机酸需转化为酰基肉碱从尿液排泄，多合并严重肉碱缺乏。肝脏在氨的代谢过程中需消耗大量肉碱，鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏症、瓜氨酸血症等尿素循环障碍患者常见肉碱缺乏。

成纤维细胞代谢分析发现线粒体病患者肉碱转运能力仅为正常人的一半，可能是由于线粒体能量代谢功能下降所致。并且，线粒体呼吸链酶缺陷导致酯酰辅酶A蓄积，长期肉碱消耗导致细胞内肉碱含量下降，ATP合成障碍又可导致消化道及肾小管上皮细胞肉碱回吸收障碍，因此，线粒体病患者血浆肉碱常明显下降。

慢性肝病的患者肉碱合成能力下降，慢性肾病、肾小管疾病时由于肾小管回吸收功能下降，易合并肉碱缺乏。透析导致血液和组织肉碱丢失增加，进一步加重肾病患者的肉碱缺乏。

医源性因素也是造成继发性肉碱缺乏的常见原因。如：丙戊酸为一种支链脂肪酸，需与肉碱结合生成丙戊酰肉碱才能排出体外，并间接抑制肉碱合成和转运，长期服用丙戊酸导致肉碱消耗，严重时诱发Reye综合征，应注意监测血液肉碱浓度。β-内酰胺酶类抗生素、安息香酸钠亦需与肉碱结合从尿中排泄，长期大量服用亦可导致肉碱缺乏。

早产儿、脑性瘫痪、顽固性癫痫、长期静脉营养或鼻饲喂养的患者肉碱摄取不足，苯丙酮尿症等氨基酸代谢病、尿素循环障碍、有机酸尿症等患者需限制肉类食品，控制天然低蛋白摄入，应额外补充肉碱等维生素。

机体所需的肉碱75%来自食物，25%为体内合成。天然食品中以羊肉、牛肉等红肉中肉碱含量较高，人乳、牛乳中含有少量，蔬菜、水果中极低。外源性肉碱经肠道吸收后通过门静脉进入肝脏，被肝细胞摄取并转化为酯酰肉碱。内源性肉碱的合成机制复杂，需要赖氨酸、蛋氨酸、烟酸、维生素B₆、维生素C、铁6种营养素参与。婴幼儿合成能力为成人的10%～30%，因此较成年人更容易出现肉碱缺乏症。

肉碱的分布

人体内肉碱以游离肉碱和酯酰肉碱两种形式存在，约98%存在于心肌、骨骼肌等肌肉组织中，2%存在于肝脏、大脑、肾脏及细胞外液（如血浆、尿液）。由于细胞膜的能动转运作用，细胞内约为细胞外浓度的50倍。肉碱的合成主要在肝脏及肾脏中进行，通过血液运到肌肉，主要经肾脏排泄，仅有小部分经胆汁排出体外。

肉碱的生理作用

迄今研究发现肉碱具有多种重要生理作用：①作为长链脂肪酸的唯一载体将胞浆中的长链脂肪酸转运至线粒体内进β氧化，提供能量。②调节线粒体内辅酶A和酯酰辅酶A的比例，由脂肪酸β氧化和其他线粒体代谢过程产生的酯酰辅酶A通过肉碱酯酰转移酶进行酯酰交换，调节脂肪酸代谢，消除酯酰辅酶A蓄积引起的不良反应。③协助肌细胞对葡萄糖的吸收、利用。在体内糖类过多、胰高血糖素与胰岛素比值降低时使线粒体内过剩的乙酰基团转移至胞浆中，降低线粒体内乙酰辅酶A与游离辅酶A的比例，增加丙酮酸的氧化，强化葡萄糖氧化途径。④抗氧化作用，避免自由基的损害，促进细胞膜磷脂的更新和修复，起到稳定线粒体膜和保护细胞的作用。⑤增加尿素合成，协助排氮、排氨。

肉碱的代谢（肉碱循环）

由肉碱参与的长链脂肪酸转运系统称为肉碱循环。左旋肉碱在细胞膜肉碱转运蛋白的作用下进入细胞内。长链脂肪酸在长链脂肪酸转运蛋白的作用下进入细胞质，在线粒体外膜酯酰辅酶A合成酶作用下生成长链酯酰辅酶A，经肉碱棕榈酰转移酶Ⅰ催化与肉碱结合，生成酯酰肉碱。酯酰肉碱在线粒体内膜的肉碱酯酰肉碱转位酶的作用下进入线粒体基质，在位于线粒体内膜内侧面的肉碱棕榈酰转移酶Ⅱ的催化作用下，转变为酯酰CoA，进行β氧化，而释出的肉碱则在肉碱酯酰肉碱转位酶作用下转运出线粒体内膜外，重新被利用。过剩的酯酰辅酶A也在肉碱棕榈酰转移酶Ⅱ的作用下再转化为酯酰肉碱，经肉碱酯酰肉碱转位酶的帮助排出到细胞外。通过这些可逆反应，完成肉碱循环。

1.控制原发病

根据病因进行相应治疗，如脂肪酸β氧化障碍应补充葡萄糖，限制脂肪摄入，预防饥饿，保证热量，有机酸尿症、尿素循环障碍患者应限制天然蛋白质摄入，给予低蛋白食物及适当药物。

2.补充左卡尼汀

对于游离肉碱低于20μmol/ L的患者均应给予肉碱补充治疗，根据病因选择不同的剂量，多数患者肉碱补充后疗效显著。急性期肉碱剂量为100～200mg/（kg·d），经静脉、肌肉或口服给药，同时应补充足量的葡萄糖，必要时给予小量胰岛素，预防低糖血症，保证液体及热量供给，纠正酸中毒。缓解期维持剂量为30～50mg/（kg·d）。原发性肉碱缺乏症患者即使肉碱浓度无明显提高，临床症状也可迅速改善。线粒体病、有机酸尿症、慢性肾病、严重营养不良、长期低蛋白饮食患者多需长期补充，对于长链、极长链酯酰辅酶A脱氢酶缺乏症是否需要长期补充左卡尼汀的问题，目前尚有争议。长期治疗中尚应注意患者的生活管理，预防饥饿、避免疲劳、合理饮食可有效地提高疗效，预防急性发作。