線粒體病疾病病因
一、發(fā)病原因
線粒體是細胞內(nèi)提供能量的細胞器,人類mtDNA是長16569bp的環(huán)狀雙鏈分子,分輕鏈和重鏈,含37個基因,主要編碼呼吸鏈及與能量代謝有關蛋白。mtDNA缺失或點突變使編碼線粒體氧化代謝過程必需的酶或載體發(fā)生障礙,糖原和脂肪酸等不能進入線粒體充分利用和產(chǎn)生足夠的ATP,導致能量代謝障礙和產(chǎn)生復雜的臨床癥狀。
二、發(fā)病機制
線粒體是密切與能量代謝相關的細胞器,無論是細胞的成活(氧化磷酸化)和細胞死亡(凋亡)均與線粒體功能有關,特別是呼吸鏈的氧化磷酸化異常與許多人類疾病有關。
由于受精卵線粒體均來自卵子,故線粒體病是與孟德爾遺傳不同的母系遺傳方式。與常染色體遺傳病類似,但每一代發(fā)病個體多于常染色體遺傳病。母親將mtDNA傳遞給子代,只有女兒可將mtDNA傳遞給下一代。因每個細胞mtDNA有多重拷貝,線粒體編碼基因表現(xiàn)型與細胞內(nèi)突變型與野生型mtDNA的相對比例有關,只有突變型達到某一閾值時患者才會出現(xiàn)癥狀。
病理變化:肌肉冰凍切片用改良的Gomori三色染色活檢,光鏡下可見異常線粒體聚集的蓬毛樣紅纖維(ragged red fiber,RRF),電鏡顯示大量異常線粒體糖原和脂滴堆積,線粒體嵴排列紊亂?!【€粒體是密切與能量代謝相關的細胞器,無論是細胞的成活(氧化磷酸化)和細胞死亡(凋亡)均與線粒體功能有關,特別是呼吸鏈的氧化磷酸化異常與許多人類疾病有關。
Luft等(1962)首次報道一例線粒體肌病,生化研究證實為氧化磷酸化脫耦聯(lián)引起。Anderson(1981)測定人類線粒體DNA(mtDNA)全長序列,Holt(1988)首次發(fā)現(xiàn)線粒體病患者mtDNA缺失,證實mtDNA突變是人類疾病的重要病因,建立了有別于傳統(tǒng)孟德爾遺傳的線粒體遺傳新概念。
根據(jù)線粒體病變部位不同可分為:
1.線粒體肌病(mitochondrial myopathy) 線粒體病變侵犯骨骼肌為主。
2.線粒體腦肌病(mitochondrial encephalomyopathy) 病變同時侵犯骨骼肌和中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
3.線粒體腦病 病變侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng)為主。