线粒体病分子诊断技术进展

线粒体病是一类重要的遗传代谢病,其发病可覆盖全年龄段,尤其是儿童线粒体病致死致残率极高。随着生物化学及分子与细胞生物学技术的发展,线粒体病的实验室诊断经历了快速的发展,相关诊断路径和策略也从高度有创的实验室检测逐渐过渡到以无创筛查为主。但是,线粒体病实验室诊断仍然存在单一检测策略的阳性诊断率不足、实验室漏检与待排查比例居高不下的困扰,因此新的线粒体病检测技术被开发并用于协助疾病的诊断。该文从基因、酶生物化学与代谢生物学3个层面对当前线粒体病实验室诊断的进展进行综述,旨在为特定场景下线粒体病实验室诊断策略选择提供参考,也为后续检测技术的研发提供一些建议。

儿童线粒体病心脏损害23例临床分析

目的探讨儿童线粒体病心脏损害的临床表现。方法对23例线粒体病患儿临床资料进行回顾性分析,包括询问病史、体格检查、心电图、超声心动图和心肌酶谱、病理检查、分子遗传学检查。结果15例线粒体脑病-乳酸血症-卒中样发作综合征(MELAS综合征)患儿中,9例行心电图检查6例异常;9例行超声心动图检查,1例发现肥厚性心肌病;12例行心肌酶谱检查,6例CK-MB质量升高,1例心肌肌钙蛋白I(cTnI)升高。8例亚急性坏死性脑脊髓病(Leigh综合征)患儿中,5例行心电图检查,4例异常;2例行超声心动图均未发现异常;6例行心肌酶谱检查,3例CK-MB质量增高。13例MELAS综合征患儿行分子遗传学检测,9例发现外周血白细胞线粒体DNA(mtDNA)存在3243位点A→G突变。6例Leigh综合征患儿行分子遗传学检测,2例发现外周血白细胞mtDNA存在8993位点T→C突变。结论线粒体病并心肌损伤常见,且会导致心肌病发生。

线粒体病的分子生物学机制

线粒体病是一种少见的能量代谢病,病情复杂多样,从单一组织损伤或无明显临床症状到多系统发病乃致患者早期死亡,在临床上容易误诊或漏诊,甚至延误治疗。由于线粒体的结构与功能受核基因组(nDNA)与线粒体基因组(m tDNA)双重调控,其中大多数线粒体酶、结构蛋白和各种蛋白因子由nDNA编码,因而多数原发性线粒体病是nDNA突变所致,符合孟德尔遗传定律,少数则由于m tDNA缺陷造成,属于母系遗传,两种DNA突变所引起的分子病理机制和临床表型特征有所不同。本文综述线粒体病的遗传模式、分类、分子生物学特点及其分子机制的研究进展。

IgA肾病合并线粒体病

16岁女性,典型肾病综合征起病,且足量激素治疗有效。肾活检病理组织学见肾小球节段轻度系膜增生性病变,免疫荧光IgG、IgA及C1q系膜区沉积,电镜下系膜区增宽,并见系膜区电子致密物沉积,肾小球足细胞足突广泛融合,病理诊断为IgA肾病(微小病变型)。2年后患者肾病综合征复发,并出现多系统损害,血白细胞基因检测示8969G>A基因突变,符合线粒体病。尽管重切电镜标本观察到肾小管上皮细胞胞浆中异常线粒体蓄积,但不能证实肾脏疾病与线粒体相关,最终诊断为IgA肾病合并线粒体病。

线粒体超微病变与线粒体病

线粒体是一个结构复杂且敏感多变的细胞器。内、外环境的变化,会引起线粒体结构和功能异常,因此有关其超微病变和生理功能方面的研究一直持续不断,且发展迅速,其研究结果在临床上常作为疾病诊断的指标。现已发现线粒体超微病变和生理功能异常与不同疾病如艾滋病、癌症、心脏病等之间有关联。研究线粒体超微病变对简化诊断步骤、判断病变性质、分析病因、探讨治疗及估计预后等都有重要意义。作者主要从线粒体超微病变、线粒体病几方面进行综述。

对线粒体医学会原发性线粒体病患者管理标准专家共识的解读

原发性线粒体病是最常见的先天性代谢缺陷,临床表现及遗传方式具有高度的异质性,致死及致残率高。该病常见多系统受累,非常有必要进行全面评估及多学科管理。线粒体医学会(MMS)2017年发表《原发性线粒体病患者管理标准:线粒体医学会共识声明》,给出基于共识的推荐意见,用于指导该病患者的常规管理及护理。该文主要根据该共识对原发性线粒体病常见受累器官系统的筛查及管理进行解读和总结。

线粒体病

线粒体在人类遗传中占有重要地位。近年来,线粒体DNA突变与疾病的研究已成为分子遗传学研究的热点。本文介绍了线粒体DNA的结构特点、遗传特性、突变类型和一些常见的线粒体病。

1例罕见线粒体病分析

线粒体疾病通常累及多个系统,表现具有高度差异,基因检测为线粒体疾病诊断的金标准。本文中患儿为生后即以反应差、酸中毒、贫血发病,给予基因检测确诊为联合氧化磷酸化缺陷14型。此病非常罕见,资料显示仅有两例报道。其父母分别含有一个突变基因,且这两个突变均未见报道。

线粒体病的基因治疗

线粒体基因突变导致的线粒体病仍是不治之症,目前只有针对症状的支持性疗法。根治线粒体病只能寄希望于基因治疗。基因治疗的主要目标是修补特定基因突变导致的功能缺陷,或促使异质性的转变,以降低突变型与野生型基因组的比例。所探讨的途径主要包括:①在肽核酸和锌指肽的引导下选择性抑制突变基因组的复制;②利用特定的限制性内切酶去除突变的线粒体基因组;③把特定的tRNAs输入线粒体;④把异位表达的线粒体多肽输入线粒体。但临床上基因治疗线粒体病还需更多的研究。

线粒体病及其相关的心律失常

线粒体病是指因遗传基因的缺陷导致线粒体的结构和功能异常,导致细胞呼吸链及能量代谢障碍的一组多系统疾病。线粒体病对心脏的损害主要包括器质性和电生理损害,临床上最常见的为Keams-Sayre综合征,主要表现为心脏传导系统的损害,发生的心律失常包括房室传导阻滞,束支传导阻滞,室性心律失常和房性心律失常。

线粒体病的诊治概况

线粒体是真核细胞中一个很重要的细胞器,为双膜结构,外膜相对光滑平整,内膜则反复折叠形成嵴,内外膜之间为膜间腔,具有氧化磷酸化合成ATP、调节细胞钙平衡、产生活性氧自由基等功能。线粒体病是一组因核DNA和线粒体DNA缺陷导致线粒体功能障碍而引起的疾病,其临床表现多种多样,可累及全身各个器官,由于骨骼肌及神经系统能量需求较大,故线粒体病主要表现为神经系统线粒体病。本文对线粒体病的遗传特点、临床表现、诊断和管理方法等进行综述。

线粒体病的Gomori染色方法的改进

线粒体病（mitoehondrial encephalomvopathv）是指原发的由于线粒体遗传物质缺陷引起细胞内线粒体的结构与功能异常，导致细胞呼吸链及能量代谢障碍的一组多系统疾病。线粒体病的诊断主要依靠肌肉活检，利用改良Gomori染色方法发现不整红边纤维（ragged red fiber，RRF）。尽管目前神经肌病的诊断方法层出不穷。但改良Gomori染色方法在线粒体病的诊断地位尚不能被其它的无创性检查所替代。

线粒体病的分子诊断

线粒体病是因遗传缺陷引起线粒体氧化磷酸化功能障碍、ATP合成不足，而引起的一组可累及多系统受累的疾病，主要损害脑、骨骼肌、心脏、胰腺等高能量消耗的组织或器官。线粒体病具有高度的临床异质性，临床上常按受累组织和器官的不同组合，将线粒体病分为不同的亚型：线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作（mitochondrial encephalomyopathy with lactic acidosis and stroke -like episodes, MELAS）、肌阵挛性癫痫伴破碎红纤维（myoclonus epilepsy with ragged-red fibers, MERRF ）、亚急性坏死性脑脊髓病（Leigh 综合征）、KSS 综合征（Kearns-Sayre syndrome）、慢性进行性眼外肌瘫痪（chronic progressive external ophthalmoplegia, CPEO ）和Leber 遗传性视神经病（Leber’s hereditary optic neuropathy, LHON）等。有时两种综合征可能在同一患者身上叠加出现，如MELAS 叠加MERRF 综合征。线粒体基因（mitochondrial DNA, mtDNA）或核基因（nuclear DNA, nDNA）突变均可以导致线粒体病，因为这两个基因组的编码蛋白共同参与线粒体氧化磷酸化系统的构建。所以线粒体病的遗传方式可以呈常染色体显性、常染色体隐性、X连锁以及线粒体遗传等[1]。

线粒体病的分子遗传学研究

近两年来,人mtDNA研究方法的改进,使人线粒体病的分子遗传学研究取得重大进展。Holt和Zeviani于1988年先后在线粒体脑肌病患者的肌肉组织中发现mtDNA的缺失,缺失2～7kb左右,且大多位于mtDNA的D-Loop区,此后,Wallace又在Leber氏遗传性视神经网膜病患者中找到了mtDNA编码NADH脱氢酶的某个基因的点突变。mtDNA在人类疾病中的地位愈来愈受到重视,研究mtDNA突变与线粒体病之间的关系,以及mtDNA的选择性复制机制都有助于揭开线粒体病的本质,从而达到对此病的诊断、预防和治疗。

进行性肌营养不良假性肥大型与线粒体病的对比分析

选择进行性肌营养不良假性肥大型（DMD）和线粒体病各6例，从临床特点、血清酶学、电生理及肌肉病理检查进行对比分析。结果DMD临床表现进行性加重从无力，多在3～4a出现假性肥大；血清酶学检查活性升高；肌电图均显示肌源性损害；1／3病例有心脏受累；肌肉病理示多种肌细胞结构紊乱．线粒体病临床表现肌无力较DMD轻，进展较之缓慢，无局灶体征；血清酶学检查均正常，肌电图3／6显示肌源性损害，1／6显示神经源性损害，2／6表现正常；肌肉病理所见线粒体大小及形态异常。认为上述肌病的诊断需根据临床，并结合病理检查、组织生化检测及基因检查综合诊断分析。

线粒体病的母系遗传

本文综述了线粒体病的特点,并对线粒体病的母系遗传方式进行了分析。