先天性代谢错误是由酶或转运蛋白缺陷引起的遗传性疾病，导致有毒底物积累或必需产物缺乏。尽管个别情况很少见，但它们共同影响了大量儿童，需要及时诊断和治疗。
苯丙酮尿症
苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸羟化酶缺乏引起的，该酶将苯丙氨酸转化为酪氨酸。苯丙氨酸积累并转化为苯丙酮酸和其他对发育中的大脑有毒的代谢物。未经治疗的 PKU 会导致严重的智力障碍、小头畸形、癫痫发作和色素沉着减少。
新生儿 PKU 筛查在发达国家已十分普遍。如果尽早开始，使用特殊医学配方进行限制苯丙氨酸饮食的治疗可以预防神经损伤。酪氨酸变得有条件地必需并且必须补充。四氢生物蝶呤是苯丙氨酸羟化酶的辅助因子，对某些患者有效。母体PKU需要在怀孕期间严格代谢控制，以防止胎儿受损。
枫糖浆尿病
MSUD 是由于支链 α-酮酸脱氢酶（分解代谢亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的酶复合物）缺乏所致。支链氨基酸及其相应的α-酮酸积聚，在耵聍和尿液中产生特有的甜味，这种疾病因此而得名。
新生儿表现包括喂养不良、嗜睡和进行性神经功能恶化。如果不治疗，就会发生昏迷和死亡。治疗包括限制支链氨基酸的饮食以及并发疾病期间仔细的代谢监测。肝移植通过提供酶活性来纠正代谢缺陷。
尿素循环障碍
尿素循环障碍是由尿素循环六种酶中任何一种的缺陷引起的。鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症是最常见的，并且是 X 连锁的。缺陷会损害氮的处理，导致氨积累。新生儿期高氨血症会导致嗜睡、呕吐、脑水肿和昏迷。
治疗包括限制蛋白质、补充精氨酸、使用氮清除药物（例如为废氮排泄提供替代途径的苯丁酸钠）以及针对急性高氨血症危象的血液透析。肝移植是有疗效的。
糖原贮积病
GSD 是糖原代谢酶缺陷导致的，导致糖原异常积累。葡萄糖 6 磷酸酶缺乏引起的冯吉尔克病会导致严重的空腹低血糖、乳酸性酸中毒、高尿酸血症和高脂血症。治疗方法包括使用未煮熟的玉米淀粉来提供持续的葡萄糖释放。
酸性α-葡萄糖苷酶缺乏引起的庞贝病会导致溶酶体中糖原积聚，主要影响心肌和骨骼肌。婴儿型表现为心肌病和过早死亡。使用重组阿葡萄糖苷酶α进行酶替代疗法可改善预后。
溶酶体贮积病
LSD 是由于溶酶体水解酶缺陷引起的，导致未降解底物的积累。最常见的戈谢病是由葡萄糖脑苷脂酶缺乏引起的，导致巨噬细胞中葡萄糖脑苷脂积聚。典型表现为肝脾肿大、骨痛和血细胞减少。可以采用酶替代疗法和底物减少疗法。
氨基己糖苷酶 A 缺乏导致的泰-萨克斯病会导致 GM2 神经节苷脂积累，主要是在神经元中。婴儿型表现为发育衰退、樱桃红黄斑斑和失明，并于 4 岁时死亡。目前尚无有效的治疗方法。对高危人群进行携带者筛查可以降低发病率。
线粒体疾病
线粒体疾病会影响由线粒体或核 DNA 突变引起的氧化磷酸化。它们影响能量需求高的组织，特别是大脑和肌肉。 MELAS 表现为线粒体脑病、乳酸性酸中毒和中风样发作。 Leigh 综合征导致亚急性坏死性脑病。诊断包括显示参差不齐的红色纤维的肌肉活检和呼吸链复合物的生化分析。
新生儿筛查
使用串联质谱法扩大新生儿筛查可从干血斑中检测到许多 IEM。酰基肉碱谱可识别脂肪酸氧化障碍和有机酸血症。氨基酸谱可识别氨基酸病。早期检测可以在症状发生前进行治疗，从而显着改善许多疾病的治疗结果。
###治疗原则
治疗策略包括底物限制，例如针对 PKU 的低苯丙氨酸饮食。产品补充剂可替代缺失的化合物，例如先天性甲状腺功能减退症中的甲状腺激素。辅因子补充可增强残留酶活性。酶替代疗法为溶酶体贮积病提供重组酶。底物减少疗法抑制累积底物的合成。肝移植为某些肝脏疾病提供功能性酶活性。
