苯丙酮尿症（phenylketonurics；PKU）是一种罕见的遗传代谢疾病，为常染色体隐性遗传。是由于苯丙氨酸（Phe）代谢途径中苯丙氨酸羟化酶或其他辅酶缺陷，使得苯丙氨酸不能转变成为酪氨酸，导致苯丙氨酸及其酮酸蓄积，并从尿中大量排出。PKU患者的大脑会发生化学和形态变化，包括神经递质合成减少，白质和灰质异常以及大脑区域间功能连接中断。虽然这些改变在未经治疗的PKU患者中表现为严重的发育迟缓和智力障碍，但早期诊断和及时开始低苯丙氨酸饮食可显著改善预后。

仍不幸的是，饮食治疗并不能改善PKU患者的所有表现。许多患者在整体智力功能上仍有轻微下降，在特定的认知领域（包括执行功能）出现损伤，执行功能是指一系列高阶认知能力的集合，如解决问题、抑制控制、任务切换和工作记忆等。

由于医疗食品（即蛋白质替代品）不坚持和/或消耗过量的完整蛋白质而导致的代谢控制不良可能导致上述缺陷。然而，既往研究表明Phe控制治疗可能仅占早期治疗PKU患者整体认知表现差异因素的43%。这表明还有其他相关因素可能导致表型变异。除了血液Phe水平、基因型、年龄和固有的个体差异之外，这些因素在很大程度上仍然未知。

为了研究确定认知变异的其他驱动因素，有学者研究提出了胆碱，它通过几种途径影响大脑。胆碱在细胞膜完整性（作为磷脂的前体）、单碳代谢（作为甲基供体甜菜碱的前体）和神经递质合成（作为乙酰胆碱的前体）中起着关键作用。也有证据表明胆碱与能量代谢之间存在交互作用，进而可能通过调节脂质沉积和胰岛素敏感性影响神经认知。这些功能对神经发育和持续认知能力的重要性已在动物和人类研究中得到证实。

尽管胆碱与PKU的许多病理生理变化（如脱髓鞘、氧化损伤、差异甲基化、神经连通性受损）有潜在的联系，但很少有研究调查胆碱与该人群神经认知之间的关系。

既往研究发现，与健康对照组相比，PKU患者中胆碱相关通路发生了实质性变化。且在成人和儿童PKU患者中，胆碱摄入量都不是最佳的。即使食用了胆碱强化的医疗食品，只有10.8%能够达到特定性别和年龄的足够摄入量建议，这可能会增加神经认知缺陷，特别是记忆障碍的易感性。

鉴于胆碱对认知功能的重要性，Meriah S. Schoen等人的研究团队评估了PKU患者总胆碱摄入量与工作记忆表现之间的关系，主要目的是：

（1）确定相对于未患PKU的健康成人，高胆碱摄入量是否能使PKU患者的工作记忆表现正常化；

（2）评估总胆碱摄入量与工作记忆之间的关系是否依赖于PKU患者的代谢控制。

团队设计了一项横断面研究，包括40名诊断PKU的成年人和40名人口统计学匹配的对照组健康成年人。使用基于网络的神经认知测试来评估工作记忆表现，并收集3天的饮食记录来评估营养摄入。收集近期和历史血Phe浓度作为评估代谢控制。

团队发现与未诊断PKU的参与者相比，PKU患者的工作记忆表现平均低0.32 Z-score （95% CI 0.06，0.58），并且这种差异不受总胆碱摄入量的影响（F[1,75]=0.85, P=0.36）。然而，在具有完整历史血液Phe数据的亚组中，总胆碱摄入量的增加与PKU控制良好的参与者的工作记忆改善有关（P= 0.02）。

故临床监测胆碱摄入量对所有PKU患者都是必要的，且对代谢控制良好的患者的工作记忆功能可能具有重要意义。

 

参考文献：

Schoen Meriah S,Boland Kelly M,Christ Shawn E et al. Total choline intake and working memory performance in adults with phenylketonuria.[J] .Orphanet J Rare Dis, 2023, 18: 222.

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