【临床表现】线粒体乙酰乙酰基辅酶A硫解酶缺乏症的临床表现变异较大，可为婴儿期反复发作的分解代谢危象，或至成人期仍无症状。最常见的表现为生长发育障碍，间歇发作的严重代谢性酸中毒，酮症伴有呕吐（常有吐血），腹泻（常有血便），在上呼吸道、胃肠道感染或蛋白摄人过多后发生昏迷。首次症状通常在1～2岁间出现，每隔数月发作。一例病人在8岁时死于充血性心力衰竭。急性发作一般可在静脉输注葡萄糖后缓解，可不至留有永久性损害，但有病例出现发育迟缓或智力障碍。多数病人接受适度的异亮氨酸饮食并避免空腹，可显著减少或消除严重发作。有报道数例病人在6～7岁时开始出现严重头痛，两例病人有共济失调。本症病人如能在第一次发作时迅速纠正酸中毒和酮症并适当限制蛋白摄人，生长和发育预后较好。
【诊断】儿童期出现反复发作的严重酮症和酸中毒但无慢性酮症。严重病例经尿有机酸分析较易诊断，尿中可有大量2-甲-3-羟基丁酸，2-甲基乙酰乙酸，丁酮和巴豆酰甘氨酸，但部分病人仅有微量2-甲-3-羟基丁酸排出，可无丁酮和巴豆酰甘氨酸。任何原因引起酮症发作时尿中2-甲-3-羟基丁酸排泄量均可高达200mmol/mole肌酐，故伴酮症时不能凭仅有2-甲-3-羟基丁酸而诊断线粒体乙酰乙酰基辅酶A硫解酶缺乏症。2-甲基乙酰乙酸增高亦可继发于任何原因引起的酮症。在酮症发作间歇期有持续性2-甲-3-羟基丁酸或2-甲基乙酰乙酸排出增高应高度怀疑线粒体乙酰乙酰基辅酶A硫解酶缺乏症。轻型病例在发作期或间歇期常规尿有机酸分析均不能检出任何异常代谢产物，这些病人可在口服异亮氨酸lOOmg/kg进行诊断，刺激试验后巴豆酰甘氨酸排泄增高提示本症。异亮氨酸刺激后2-甲基乙酰乙酸及其脱羧产物2-丁酮排泄总量增高对诊断更具有特异性。值得注意的是线粒体乙酰乙酰基辅酶A硫解酶缺乏症时出现的异常代谢产物亦可见于丙酸血症或甲基丙二酸血症 ，但后两种疾病时可同时有线粒体乙酰乙酰基辅酶A硫解酶参与催化产生的代谢产物3-羟基戊酸或2-甲-3-羟基戊酸等可资鉴别。确定诊断及杂合子检出应测定成纤维细胞或白细胞中特定硫解酶活性。测定培养羊水细胞或绒膜绒毛细胞中线粒体乙酰乙酰基辅酶A硫解酶活性可以进行产前诊断。