医学遗传学-线粒体遗传病

1、 线粒体内含有线粒体内含有DNADNA分子，被称为人类第分子，被称为人类第2525号染号染色体，是细胞核以外含有遗传信息和表达系统的细色体，是细胞核以外含有遗传信息和表达系统的细胞器，其遗传特点表现为胞器，其遗传特点表现为非孟德尔遗传非孟德尔遗传方式，又称方式，又称核外遗传。核外遗传。 裸露裸露的的D-loopD-loop数目：数目： 不同类型细胞中差异较大。不同类型细胞中差异较大。 哺乳动物哺乳动物: : 肝细胞中肝细胞中20002000个左右个左右 肾细胞中肾细胞中300300个左右个左右 精子中精子中2525个左右个左右故被故被称为：第称为：第2525号染色体和号染色体和M M染色体。染

2、色体。vmtDNAmtDNA仅编码仅编码1313种多肽，绝大部分蛋白质亚基和其他维种多肽，绝大部分蛋白质亚基和其他维持线粒体结构和功能的蛋白质都依赖于核持线粒体结构和功能的蛋白质都依赖于核DNADNA编码，在编码，在细胞质中合成后，经特定转运方式进入线粒体。细胞质中合成后，经特定转运方式进入线粒体。同质性同质性 阈值效应阈值效应(threshold effect)(threshold effect) ：当突变：当突变mtDNAmtDNA增加时，线粒体中增加时，线粒体中ATPATP产生减少，低于维持整个组产生减少，低于维持整个组织器官正常功能所需要的织器官正常功能所需要的最低值最低值时，临床症状

3、即时，临床症状即会表现，且会表现，且ATPATP产生越少，病症涉及的器官越多，产生越少，病症涉及的器官越多，症状越为严重。症状越为严重。v一个细胞的一个细胞的mtDNAmtDNA 有多重拷贝，一个线粒体编码基因的有多重拷贝，一个线粒体编码基因的表现型依赖于一个细胞内突变型和野生型表现型依赖于一个细胞内突变型和野生型 mtmt DNA DNA 的相的相对比例，仅当突变型达到一定对比例，仅当突变型达到一定阈值阈值时，病理特征才能表时，病理特征才能表现出来。现出来。v线粒体疾病是由于各种原因使线粒体疾病是由于各种原因使mtDNAmtDNA或或/ /和和nDNAnDNA发生基因发生基因突变，线粒体内酶

4、功能缺陷，突变，线粒体内酶功能缺陷，ATPATP合成障碍，不能维持合成障碍，不能维持细胞的正常生理功能产生氧化应激，使氧自由基产生增细胞的正常生理功能产生氧化应激，使氧自由基产生增加，诱导细胞凋亡。加，诱导细胞凋亡。v本组疾病为多系统疾病，最常受影响的是脑、骨骼肌及本组疾病为多系统疾病，最常受影响的是脑、骨骼肌及心肌、肝、肾、内分泌腺体等。心肌、肝、肾、内分泌腺体等。Leber T 医生医生Leber 遗传性视神经病遗传性视神经病 (Leber hereditary optic neuropathy, LHON)v临床症状临床症状 主要症状为视神经退行性变，故又称主要症状为视神经退行性变，故又

5、称LeberLeber视神经视神经萎缩。患者多在萎缩。患者多在20203030岁发病，岁发病， 临床表现为视物模糊，几个月内出现无痛性、完全临床表现为视物模糊，几个月内出现无痛性、完全或接近完全的失明；通常双侧受累；或接近完全的失明；通常双侧受累；视神经和视网膜神视神经和视网膜神经元退化经元退化；周围神经退化、震颤、心脏传导阻滞和肌张；周围神经退化、震颤、心脏传导阻滞和肌张力降低。力降低。11778 GA MERRF (Myoclonus epilepsy with ragged-red-fiber)v临床症状临床症状骨骼肌活检可见骨骼肌活检可见 RRF伴有失控的肌阵挛性癫痫伴有失控的肌阵挛性

6、癫痫( (周期性抽搐周期性抽搐) )。多见于儿童，有家族史。小脑共济失调、肌细胞减少、多见于儿童，有家族史。小脑共济失调、肌细胞减少、轻度痴呆、耳聋、脊神经退化等。轻度痴呆、耳聋、脊神经退化等。KSS 综合征多为综合征多为 mt DNA 缺失缺失KSSKSS综合征综合征v临床症状临床症状 患者可表现一系列不同的症状，从仅有眼肌麻痹、患者可表现一系列不同的症状，从仅有眼肌麻痹、眼睑下垂及四肢肌病到视网膜色素变性、乳酸中毒、眼睑下垂及四肢肌病到视网膜色素变性、乳酸中毒、感觉神经性听力丧失、运动失调、心脏传导功能障碍，感觉神经性听力丧失、运动失调、心脏传导功能障碍，痴呆和糖尿病。具前一症状时，称为痴呆和糖尿病。具前一症状时，称为CPEOCPEO，发展成为，发展成为后一症状时，即称为后一症状时，即称为KSSKSS。患者眼外肌慢性进行性瘫痪患者眼外肌慢性进行性瘫痪KSS 综合征综合征这类突变较少这类突变较少1 1、mtDNAmtDNA的结构特点与遗传特征是什么？的