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线粒体基因病

2022-07-01 13:25:41 百科资料
线粒体基因病(Mitochondrial genic disorders)线粒体基因组中发生基因突变所导致的一类疾病,其传递和表达完全不同于由核基因突变引起的疾病,是一组独特的遗传病,称为线粒体基因病。

  就目前所知,线粒体基因病是由于线粒体DNA发生了重复、缺失或点突变,呈母系遗传,父源性线粒体传递只是散发性的偶然事件。据对眼肌麻痹、视网膜变性及心肌综合症这些线粒体基因病家系的调查显示,其中51个母亲(94%)传递了此症,但传递此症的父亲只有3个(6%)。此外,线粒体DNA基因突变的传递有一定数量上的特点。每个细胞中细胞质内所含有的线粒体分子甚多,如果细胞内所有这些线粒体DNA分子上的某一基因座都是同一基因,即同为正常基因或同为突变基因,则该细胞为纯质的;如果一个细胞的所有线粒体DNA在同一基因座上同时存在正常基因和突变基因,则该细胞为异质的。

  线粒体基因病的特点:

  1、母系遗传(matrilinear inheritance)

  卵子与精子细胞核的结合是对等的,但细胞质的结合是远远不对等的。在绝大多数情况下,突变的线粒

  体DNA通过母亲卵子细胞质的线粒体传给子代,通过父亲传递的极为罕见。

  2、数量概念

  一个细胞的细胞质中可有几千个线粒体DNA(mtDNA)分子。如果在某个特定位点上所有这几个mtDNA分子都为同一基因,此细胞可称之为纯质(homoplasmy)。

线粒体基因病系谱图

  但如一个细胞的数千个mtDNA分子在这个位点上同时存在正常基因和突变基因,这就成为杂质(heteroplasmy) 。

  (1)一般说,突变的mtDNA的数量超过一定限度时,会出现临床症状。(阈值)

  (2)突变mtDNA所占比例似与临床症状的表现程度相关。

  3、传递突变的母亲可为患者,也可是表现正常的杂质携带者。

  线粒体基因病病例:

  1、Leber 遗传性视神经病(Leber hereditary optic neuropathy,LHON)是这类疾病的典型例子之一。这种疾病是由于线粒体呼吸链复合物遗传性异常而引起的。病初发时为急性或亚急性眼球的神经炎,引发严重双侧视神经萎缩和大片中心暗点,使视力突然丧失并伴有色觉障碍。在急性发作之后,视觉进一步衰退,但常可维持0.02~0.5的视力。此症发病高峰年龄是20~25岁,但任何年龄段都可能发病。

  临床症状:通常在成年期发病(20-25岁)

  (1)急性或亚急性眼球后神经炎

  (2)急性发作后,视觉逐步衰退

  (3)色觉障碍

  (4)其他神经异常,如智力障碍

  基因突变:遗传异质性

  涉及呼吸链复合物I NADH-普醌氧化还原酶第1亚单位肽链的基因:

  MTND1*LHON4160T→C,约占50-75%(亮→脯)

  MTND1*LHON3460G→A,约占15-25%(丙→丝)

  MTND1*LHON3394T→C,约占15-25%(酪→组)

  2、线粒体脑肌病、乳酸酸中毒及卒中样发作综合征(mitochondrial encephalomyopathy, lacticacidosis,and stroke-like episodes,MELAS)

  临床症状:

  (1)粗糙红纤维

  (2)虚弱(3)乳酸酸中毒

线粒体基因异质性传递系谱图

  (4)感觉神经性听觉丧失

  (5)痴呆

  (6)反复发生卒中样发作,头痛、呕吐

  基因突变:遗传异质性

  线粒体tRNALeu基因突变:

  MTTL1*MELAS 3243 T →C或A →G

  呼吸链复合物I NADH-普醌氧化还原酶第4亚单位肽链的基因突变:

  MTND4*MELAS 11084A →G

  3、 人类神经性肌肉衰弱症也是线粒体基因控制的遗传病。

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