線粒體遺傳病是指由線粒體及其DNA的結(jié)構(gòu)和功能異常引起的以能量代謝異常為主要表現(xiàn)的線粒體?。╩itochondrial disorders）可導致全身多組織和器官的能量代謝異常，尤以肌肉和神經(jīng)組織顯著。不同于經(jīng)典的孟德爾遺傳病，線粒體及線粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）呈獨特的母系遺傳，除常見點突變外，mtDNA大片段缺失與重排、mtDNA拷貝數(shù)過高或過低都會引起不同程度的疾病表現(xiàn)。作為遺傳代謝病中的一組疾病，線粒體病在兒童中的總體發(fā)病率達1/2000左右，成年人患病率約1/4300。線粒體在機體內(nèi)扮演著多種角色，其氧化磷酸化作用是機體能量代謝的基礎(chǔ)，此外，線粒體還參與細胞分化、信息傳遞等過程，并參與調(diào)控細胞生長和細胞周期。線粒體病單純引起肌肉癥狀，稱之線粒體肌病，若同時累及到腦部，稱線粒體腦肌病。
新生兒期發(fā)病的線粒體病以Leigh綜合征和Pearson綜合征（骨髓-胰腺綜合征）多見；嬰幼兒或兒童期發(fā)病的線粒體病一般較為嚴重，呈進行性或階段進展性病程，以KSS、MERRF綜合征多見；青少年或成年線粒體病則以雙眼視力下降、卒中樣發(fā)作、肌陣攣癲癇、肌無力、眼瞼下垂和復視、糖尿病、胃腸疾病等為主，多見于 Leber遺傳性視神經(jīng)病、母系遺傳糖尿病和耳聾。mtDNA缺失也與男性不育、耳聾、線粒體缺失綜合征等多種疾病相關(guān)。
表 六種主要的線粒體疾病的癥狀與體征
受累器官與診斷要素 | 癥狀和體征 | Δ-mtDNA相關(guān)疾病 | t-RNA相關(guān)疾病 | ATP酶6相關(guān)疾病 |
KSS | Pearson | MERRF | MELAS | NARP | MILS |
中樞神經(jīng)系統(tǒng) | 癲癇發(fā)作 | - | - | | | - | |
共濟失調(diào) | | - | | | | /- |
肌陣攣 | - | - | | /- | - | - |
精神運動發(fā)育遲滯 | - | - | - | - | - | |
精神運動倒退 | | - | /- | | - | |
偏癱/偏盲 | - | - | - | | - | - |
皮質(zhì)盲 | - | - | - | | - | - |
偏頭痛樣頭痛 | - | - | - | | - | - |
肌張力障礙 | – | - | - | | - | |
周圍神經(jīng) | 周圍神經(jīng)病 | /- | - | /- | /- | | - |
肌肉 | 肌無力 | | - | | | | |
眼肌麻痹 | | /- | - | /- | - | - |
上瞼下垂 | | - | - | /- | - | - |
眼 | 視網(wǎng)膜色素變性 | | - | - | - | | /- |
視神經(jīng)萎縮 | - | - | - | - | /- | /- |
白內(nèi)障 | - | - | - | - | - | - |
血液系統(tǒng) | 鐵粒幼細胞性貧血 | /- | | - | - | - | - |
內(nèi)分泌系統(tǒng) | 糖尿病 | /- | - | - | /- | - | - |
身材矮小 | | - | | | - | - |
甲狀旁腺功能減退 | /- | - | - | - | - | - |
心臟 | 傳導阻滯 | | - | - | /- | - | - |
心肌病 | /- | - | - | /- | - | /- |
胃腸道 | 胰腺外分泌功能障礙 | /- | | - | - | - | - |
假性腸梗阻 | - | - | - | - | - | - |
耳鼻喉 | 感音神經(jīng)性耳聾 | - | - | | | /- | - |
腎臟 | Fanconi綜合征 | /- | /- | - | /- | - | - |
實驗室檢查 | 乳酸酸中毒 | | | | | - | /- |
肌肉活檢（破碎紅纖維） | | /- | | | - | - |
遺傳方式 | 母系遺傳 | - | /- | | /- | | |
散發(fā) | | - | - | - | - | - |
KSS，Kearns–Sayre syndrome（Kearns–Sayre綜合征）；MELAS，mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes（線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作）；MERRF，myoclonus epilepsy with ragged-red fibres（肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維）；MILS，maternally inherited Leigh syndrome（母系遺傳Leigh綜合征）；NARP，neuropathy, ataxia and retinitis pigmentosa（神經(jīng)病，共濟失調(diào)和視網(wǎng)膜色素變性綜合征）
圖1：線粒體呼吸鏈
圖2：線粒體疾病譜：Cyt b，cytochrome b（細胞色素b）；FBSN，familial bilateral striatal necrosis（家族性雙側(cè)紋狀體壞死）；LHON，Leber hereditary optic neuropathy（Leber遺傳性）；LS，Leigh syndrome（Leigh綜合征）；MELAS，mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes（線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作）；MERRF，myoclonus epilepsy with ragged-red fibres（肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維）；MILS，maternally inherited Leigh syndrome（母系遺傳Leigh綜合征）；NARP，neuropathy，ataxia and retinitis pigmentosa（神經(jīng)病，共濟失調(diào)和視網(wǎng)膜色素變性綜合征）; ND，NADH-dehydrogenase（NADH脫氫酶）； PEO，progressive external ophthalmoplegia（進行性眼外肌麻痹）
[參考文獻]
1. DiMauro S, Schon EA, Carelli V, Hirano M.The clinical maze of mitochondrial neurology.Nat Rev Neurol. 2013 Aug;9(8):429-44.
2. 張萌, 司艷梅, 趙娟線. 粒體遺傳病的分子遺傳學特征及其研究進展. 中華醫(yī)學遺傳學雜志. 2016年10月第33卷第5期.
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