单纯性3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏对生物素治疗无反应，必须与生物素反应性多种羧化酶缺乏鉴别。后者是由于生物素代谢障碍，即生物素酶和全羧化酶合成酶缺乏，累及全部4种生物素依赖性羧化酶。所有这一类疾病均有3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏，尿中主要代谢产物为3-羟基异戊酸和3-甲基巴豆酰甘氨酸。在多种羧化酶缺乏病例同时还伴有甲基枸橼酸和3-羟基丙酸少量增高，为丙酰辅酶A羧化酶缺乏的特征。因此单纯性3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏的诊断有赖于尿有机酸谱的定量分析，或成纤维细胞、白细胞酶学检查，以及血浆生物素酶测定，确定是否为单纯此酶缺乏或同时伴有其他羧化酶缺乏。

　　3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏的特征性异常代谢产物为3-羟基异戊酸和3-甲基巴豆酰甘氨酸，尿排泄量极度增高，分别为460～5900mmol/mole肌酐和70～3700mmol/mole肌酐。其他异常产物可有2-氧戊二酸和3-甲基巴豆酰谷氨酸。病人有严重继发性血浆游离肉碱缺乏，且肉碱酯与游离肉碱比值显著增高，提示肉碱酯排泄异常，主要为3-羟基异戊酰肉碱。患者培养成纤维细胞中3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶活性显著降低，仅为正常的0％～2％，与生物素治疗无关，且其他羧化酶活性正常。此症属常染色体隐性遗传。

　　【临床表现】单纯性3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症患儿在第一次急性发作前生长发育多为正常。首次发作一般在生后第14至33个月，但可早至ll周或迟至5岁。临床表现类似于Reye综合征或3-羟-3-甲基戊二酰辅酶A裂解酶缺乏症。通常在轻微感染后发生，有喂养困难、呕吐、嗜睡、呼吸暂停、肌张力低下或反射亢进，可有肌阵挛或惊厥。部分病例有中性白细胞增多，可能与感染或非特异性应激性肾上腺素释放有关。个别病例有脱发、心跳骤停、脑水肿、或Reye综合征样脂肪肝。

　　典型实验室检查发现为严重低血糖(血糖低于lmM)、高氨血症、肝脏转氨酶活性增高、轻度代谢性酸中毒、中度酮尿等。血浆游离肉碱浓度极低，为0.7～5μM(正常大于20μM)，且肉碱酯比例增高。少数病例可无临床症状。

　　【诊断】有典型有机酸尿症症状，尤其是表现为显著低血糖或Reye综合征者应考虑本病。尿中排泄大量3-羟基异戊酸和3-甲基巴豆酰甘氨酸可诊断。这些有机酸的增高不应伴有多种羧化酶缺乏时出现的异戊酰甘氨酸、3-甲基戊烯二酸、3-羟-3-甲基戊二酸、3-羟基丙酸、甲基枸橼酸和乳酸等。伴有酮症的病例可排出中等量的3-羟基丁酸和乙酰乙酸，可能有继发性二羧酸尿。任何原因引起的严重酮症均可导致3-羟基异戊酸中度增高(50～200mmol/mole肌酐，正常为l～20mmol/mole肌酐)，但通常低于本症所见，且酮症不会产生继发性3-甲基巴豆酰甘氨酸增高。

　　最终确诊单纯性3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症，并排除多种羧化酶缺乏，应检测到病人白细胞中此酶活性降低，并与生物素治疗无关;或在不同生物素浓度培养条件下成纤维细胞中该酶活性降低，且其他羧化酶活性应正常。因杂合子酶活性通常在正常范围内，故不能靠白细胞或培养成纤维细胞中酶活性测定检出。通过稳定同位素稀释法测定羊水中增高的3-羟基异戊酸浓度，以及测定绒膜绒毛标本或培养羊水细胞中3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶活性可进行产前诊断。