癥狀體征
MPO是一種遺傳性疾病，故新生兒即有髓過氧化物酶缺乏癥[1]，因未進食，有害的代謝產物濃度不高，故出生時無臨床表現。主要臨床表現有：
1.生長發育遲緩除軀體生長發育遲緩外，主要表現在智力發育遲緩。表現在智商低于同齡正常嬰兒,生后4～9個月即可出現。重型者智商低于50，約14%以上兒童達白癡水平，語言發育障礙尤為明顯。這些表現提示大腦發育障礙。限制新生兒攝入苯丙氨酸可防止智力發育障礙，重型患兒智力發育障礙比輕型者血中苯丙氨酸濃度高，據此可以認為智力發育障礙與苯丙氨酸毒性有關，更為詳細的病理生理機制仍不清楚。
2.神經精神表現由于有腦萎縮而有小腦畸形，反復發作的抽搐，但隨年齡增大而減輕。肌張力增高，反射亢進。常有興奮不安、多動和異常行為。
3.皮膚毛發表現皮膚常干燥，易有濕疹和皮膚劃痕癥。由于酪氨酸酶受抑，使黑色素合成減少，故患兒毛發色淡而呈棕色。
4.其他由于苯丙氨酸羥化酶缺乏，苯丙氨酸從另一通路產生苯乳酸和苯乙酸增多，從汗液和尿中排出而有霉臭味(或鼠氣味)。臨床表現與基因突變的類型與臨床表型的嚴重性相關，輔因子缺乏比PAH蛋白異常的臨床表型較輕。
病理生理
正常人髓過氧化物酶蛋白有折疊，并有鐵結合位點。鐵結合位點結構的保持與位于與活性位點相關的3D結構中的第349位的絲氨酸有關，這個位點的絲氨酸與酶蛋白結構的穩定性聚合和髓過氧化物酶的催化性質也具重要性。Fusetti等測定了人酶蛋白(殘基118～452)的結晶結構，發現此酶與組成催化和四聚體化區的每個單聚體以四聚體結晶出現。在四聚體化區的特性是存在與其他單聚體相互作用的交換臂，因而形成一反平行的盤旋卷，而且明顯的不對稱，這是由于在導致盤旋卷螺旋的螯合區有兩個交替構形所引起。最常見的PAH突變中的某些突變即發生于催化區和四聚體區的交界處。不同的PAH基因的突變使PAH活性受影響的程度不同，對酶蛋白結構的影響也不一樣。Camez等用不同的表達系統揭示酶蛋白突變：Leu348Val、Ser349Leu、Val388Met引起PAH蛋白有折疊缺陷。將突變的酶蛋白在大腸埃希桿菌中表達顯示比野生型酶蛋白有對熱不穩定，降解的時間過程也不相同。Bjrgo等研究了酶蛋白7種錯義點突變，即R252G/Q、L255V/S、A259V/T及R270S。另外還有一種突變為G272X。當將這些突變的酶蛋白與麥芽糖酶以融合蛋白形式共同表達于大腸埃希桿菌中，證明人酶蛋白折疊和聚合為同種四聚體/二聚體的能力有缺陷，大多數回收為無活性聚集型。R252Q和R252G回收到具有催化活性的四聚體和二聚體，R252G回收到一些二聚體。前述3種突變使PAH活性分別只有野生型活性的20%、44%和4.4%。當在體外以耦聯的轉錄-翻譯系統表達時，所有突變的PAH均回收到具有低同種特異性活性的非磷酸化和磷酸化型的混合物。所有這些基因突變所表達的變異的人酶蛋白在寡聚化方面均有缺陷，在體外實驗對限制性蛋白溶解的敏感性增加，在細胞中的穩定性減低，催化活性也有不同程度的減低。所有前述作用看來是由于單聚體結構紊亂的結果。根據人催化區的晶體結構，突變對折疊和單聚體寡聚體化的影響提供一種解析。以上是一些肝基因突變所引起的酶蛋白結構和活性變異的相關性。99%的高苯丙氨酸血癥或PKU都是由于髓過氧化物酶基因突變引起，只有1%是由于輔因子生物合成或再生有障礙所致。
髓過氧化物酶基因突變可累及外顯子和內含子，可為錯義突變或無義突變。突變類型有點突變、插入或缺失、提前停止編碼、剪接和多態性。突變的基因型有純合子、雜合子和復合性雜合子。Scriver等于1996年綜述了酶蛋白基因突變，在全世界26個國家，81位研究者分析了3986突變的染色體，確定了243種不同的突變。到1999年3月Zekanowski等在論文中指出：世界上髓過氧化物酶基因突變已達350種以上。該作者研究了編碼酶蛋白酶調節區：部分的外顯子3突變可引起經典的PKU、輕度的PKU和輕度的高苯丙氨酸血癥，后者的突變常位于71～94位的氨基酸殘基。汪寧指出到1998年4月止全世界酶蛋白基因突變已增加到390種。1996年徐陵亭等報道確定PAH基因突變有20多種，約占酶蛋白突變基因的80%。學者認為突酶蛋白變的基因型與表型之間有相關，只少數病人例外。Guldberg等人認為：部分病人突酶蛋白變的基因型與表型之間的不一致可能是由于用以檢查突變的方法或者由于表型分類不同所致。不同的國家和地區PKU患者酶蛋白基因突變有所不同，北方和南方人群PAH基因突變類型分布也不一致。土耳其祖先病人的亞組中最常見突變為IVS1O-11G→A(占分析的等位基因的38%)；羅馬尼亞PKU病人中酶蛋白基因突變以Arg408Trp居多(占等位基因47.72%)，Lys363fsdelG(13.63%)和Phe225Thr占6.81%，3種突變占突變等位基因的70%；在捷克PKU病人中Arg408Trp突變占54.9%。對各地區人群基因突變類型的分布的不同可能反映過氧化物酶酶蛋白基因突變有多種機制，包括拓荒者作用(foundereffect)、遺傳漂流(geneticdrift)、過度互換性(hypermutability)和選擇(selection)。以上是肝臟基因結構、性質和突變及突變所引起的蛋白的異常。酶蛋白除了在肝臟細胞中表達外，在非肝臟組織中也有表達，包括腎臟、胰腺和腦。腎臟中PAH一級結構與肝臟中的一致，只是其調節不同于肝臟中的髓過氧化物酶，但在機體苯丙氨酸平衡中，腎臟的髓過氧化物酶可能起作用。除了肝活性缺如或降低可引起PKU外，還有髓過氧化物酶的輔因子發生變化也可引起。參與髓過氧化物酶作用的主要輔因子有5，6，7，8-四氫生物蝶呤(5，6，7，8-tetrahydrobiopterin)，此物質為苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸羥化必須的輔因子。負責編碼此物質的基因為6-丙酮酰四氫蝶呤合酶(6-pyruvoyltetrahydropterin)合成酶(PTPS)基因。