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5
线粒体的结构特点（续）：
3.阈效应（threshold effect）或 瓶颈效应：突变 mtDNA需要超过
一定的比例才会导致线粒功能的改变。 4.高突变率的mtDNA ：高于核基因组 DNA 5. mtDNA 的突变Fra Baidu bibliotek在体细胞中积累。
6
线粒体病的遗传特征：
1.遗传方式：复杂多样，可呈母系遗传 （mtDNA的突变）；也可呈孟德尔遗传
线粒体病
1
线粒体病（mitochondrial disorders）
由于遗传基因异常引起线粒体 呼吸链酶的功能缺陷而出现的 一组多系统疾病;
也称为线粒体细胞病。
2
线粒体主要功能
下列生化过程在线粒体内进行：
1. 三羧酸循环、丙酮酸氧化； 2. 氨基酸、脂肪酸、固醇的代谢； 3. 参与细胞凋亡和氧化磷酸化过。
2019/8/24
• 不久患者意识模糊，大约12时肢体强直、抽动， 口吐白沫二便失禁等，入内分泌科，诊断：
• 1. 意识模糊查因：颅内出血？颅内感染？； • 2 . Ⅱ型糖尿病； • 3. 癫痫。
15
• 16:02意识模糊加重，心率及血压明显升高 ，血气示PH 7.04，PCO2 51mmhg，PO2 81mmhg，血氧饱和度83%，予呼吸兴奋剂， 碳酸氢钠纠酸，并请麻醉科行气管插管辅 助通气。18:00时血压降至66/45mmhg，予 多巴胺维持血压，后呼吸恢复至16次/分左 右，心率130-160次/分。
18
下列检查结果：
• 腹部超声：肝稍大。 • 脑电图：中度异常 • 肌电图：神经源性损害。
肌活检：偶见肌纤维萎缩，线粒体、糖原及 脂滴未见明显异常。
19
• 头部MR（ 11月10 ）：侧脑室及导水管周 围脑质（双侧下丘脑、中脑被盖）及延髓 背侧多发异常信号影，考虑代谢性脑病可 能性大。
• 头部MRI : 双侧背侧丘脑-脑桥后部分、延 髓多发病灶，对比11月10 的检查，背侧丘 脑病灶增大，左侧丘脑为新发病灶，结合 临床不排除线粒体脑病。
9
线粒体脑肌病
线粒体病中主要累及脑和骨骼肌者称为 线粒体脑肌病（ mitochondrial
encephalomyopathy, ME）。
本组疾病越来越多见，经常出现多个器官的损害， 早期表现缺乏特异性，易误诊为：
• 发热、癫痫——病毒性脑炎； • 偏瘫、偏盲——青年性脑梗死； • 头痛、呕吐，伴大片脑部略显占位的影像学改变
2019/8/24
16
• 请心内科、神经科会诊，急查头部、脑部CT示不 排除静脉窦血栓形成、蛛网膜下腔出血； 双侧少 量气胸、肺部炎症。转入NICU。
• 查体：双肺呼吸音粗，心率增快，律齐。神志清 楚，双侧瞳孔等大等圆，直径约3mm，对光反射灵 敏，双眼上视、下视受限，四肢肌力约4级，未见 明显不自主运动，无明显感觉异常，双下肢病理 征阳性。
诊断： Ⅱ型糖尿病并糖尿病酮症酸中毒？；癫痫。 诊疗经过：控制血糖、补液、抗癫痫等治疗，后转
入内分泌科，症状好转出院。
14
• 6个月前再次气促，10.12 凌晨至我院急诊，意识 清，血压165/109mmHg，心率127次/分，GLU 7.0mmol/L，尿糖 ( +/- )，尿酮体 ( 2+ )，LAC 6.4mmol/L，血气PH 7.302，胸片未见异常，予吸 氧、纠正酸中毒等。
1. 遗传性视神经萎缩（Leber 病） 2. 线粒体脑肌病及其分型：
（1）线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作 (MELAS综合征) （2）亚急性坏死性脑脊髓病(Leigh disease) （3）肌阵挛癫痫伴不整红边纤维(MERRF) （4）线粒体胃肠病伴脑肌病(MNGIE) 3. 母系遗传糖尿病伴耳聋(MIDD) 4. 氨基糖苷类抗生素敏感性耳聋等
者——肿瘤。
10
线粒体脑肌病的重要辅助检查
• 生化检查：肌酶测定；血乳酸测定 • 电生理：脑电图、肌电图 • 病理：肌活检(光镜、电镜) • 影像学：MRI, fMRI • 基因检测
11
线粒体脑肌病
(mitochondrial encephalomyopathy, ME)
• 有的患者可能会以内科系统疾病为首发或主 要症状就诊，如尿蛋白阳性、糖尿病、恶心 及呕吐、月经不正常或自然流产等。
17
• 10.15 腰穿CSF初压280mmH2O。考虑静脉窦血栓形 成，不排除线粒体脑肌病。
• CTA CTV未见明显异常。
10.20 复查CSF压力90mmH2O，常规及生化无异常 •。
• 10.24 行气管切开接呼吸机辅助呼吸。经治疗后 病情缓解，仍呼吸机辅助通气，家属要求出院。
2019/8/24
（核基因的突变）。
2.母系遗传 ：即母亲的线粒体病能遗 传下一代，男女均可发病；也只有下 一代的女性，能将线粒体病继续往下 代传递。
7
mtDNA的常见受累器官
神经 消化 心血管 呼吸 内分泌 眼部 肌肉
（研究发现这些组织或器官 的小血管壁以及平滑肌组织 中存在大量可以提供能量的 线粒体。）
8
mtDNA缺陷导致的多种综合征
• MELAS综合症家系中多名母系成员可出现 MIDD、线粒体糖尿病、以及遗传性耳聋等。
• 因此，怀疑有线粒体脑肌病者需要详询有关 的内科病史。
12
病例介绍（1）
13
病史简介
患者段XX，男，16岁，学生，深圳市人 主诉：呼吸困难、肢体无力渐加重6月余 现病史： 6月余前呼吸开始深快，四肢肌肉渐无力 ，查血糖12.5 mmol/L，尿糖 ( 3+ )，尿酮体 ( 2+ )，血气分析示PH 7.23，LAC 9.4mmol/L。 HbA1C 14.60%，出现发作性意识障碍伴全身抽搐 ，每日多次。
3
线粒体主要功能
1.产生ATP ,占线粒体功能的50% ； 2.产生95%的活性氧； 3.调节细胞内的氧化还原平衡； 4.调控细胞的凋亡。
4
线粒体的结构特点：
1. 线粒体是细胞核以外唯一拥有DNA (称为 mitochondrial DNA, mtDNA) 的细胞器。
2. 线粒体是两个遗传系统的共同产物：线 粒体DNA 只有37个基因，线粒体内的其 他蛋白质均由核基因编码，在细胞质内 合成后运输到线粒体内，所以线粒体是 两个遗传系统的共同产物。
线粒体的结构特点（续）：
3.阈效应（threshold effect）或 瓶颈效应：突变 mtDNA需要超过
一定的比例才会导致线粒功能的改变。 4.高突变率的mtDNA ：高于核基因组 DNA 5. mtDNA 的突变Fra Baidu bibliotek在体细胞中积累。
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线粒体病的遗传特征：
1.遗传方式：复杂多样，可呈母系遗传 （mtDNA的突变）；也可呈孟德尔遗传
线粒体病
1
线粒体病（mitochondrial disorders）
由于遗传基因异常引起线粒体 呼吸链酶的功能缺陷而出现的 一组多系统疾病;
也称为线粒体细胞病。
2
线粒体主要功能
下列生化过程在线粒体内进行：
1. 三羧酸循环、丙酮酸氧化； 2. 氨基酸、脂肪酸、固醇的代谢； 3. 参与细胞凋亡和氧化磷酸化过。
2019/8/24
• 不久患者意识模糊，大约12时肢体强直、抽动， 口吐白沫二便失禁等，入内分泌科，诊断：
• 1. 意识模糊查因：颅内出血？颅内感染？； • 2 . Ⅱ型糖尿病； • 3. 癫痫。
15
• 16:02意识模糊加重，心率及血压明显升高 ，血气示PH 7.04，PCO2 51mmhg，PO2 81mmhg，血氧饱和度83%，予呼吸兴奋剂， 碳酸氢钠纠酸，并请麻醉科行气管插管辅 助通气。18:00时血压降至66/45mmhg，予 多巴胺维持血压，后呼吸恢复至16次/分左 右，心率130-160次/分。
18
下列检查结果：
• 腹部超声：肝稍大。 • 脑电图：中度异常 • 肌电图：神经源性损害。
肌活检：偶见肌纤维萎缩，线粒体、糖原及 脂滴未见明显异常。
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• 头部MR（ 11月10 ）：侧脑室及导水管周 围脑质（双侧下丘脑、中脑被盖）及延髓 背侧多发异常信号影，考虑代谢性脑病可 能性大。
• 头部MRI : 双侧背侧丘脑-脑桥后部分、延 髓多发病灶，对比11月10 的检查，背侧丘 脑病灶增大，左侧丘脑为新发病灶，结合 临床不排除线粒体脑病。
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线粒体脑肌病
线粒体病中主要累及脑和骨骼肌者称为 线粒体脑肌病（ mitochondrial
encephalomyopathy, ME）。
本组疾病越来越多见，经常出现多个器官的损害， 早期表现缺乏特异性，易误诊为：
• 发热、癫痫——病毒性脑炎； • 偏瘫、偏盲——青年性脑梗死； • 头痛、呕吐，伴大片脑部略显占位的影像学改变
2019/8/24
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• 请心内科、神经科会诊，急查头部、脑部CT示不 排除静脉窦血栓形成、蛛网膜下腔出血； 双侧少 量气胸、肺部炎症。转入NICU。
• 查体：双肺呼吸音粗，心率增快，律齐。神志清 楚，双侧瞳孔等大等圆，直径约3mm，对光反射灵 敏，双眼上视、下视受限，四肢肌力约4级，未见 明显不自主运动，无明显感觉异常，双下肢病理 征阳性。
诊断： Ⅱ型糖尿病并糖尿病酮症酸中毒？；癫痫。 诊疗经过：控制血糖、补液、抗癫痫等治疗，后转
入内分泌科，症状好转出院。
14
• 6个月前再次气促，10.12 凌晨至我院急诊，意识 清，血压165/109mmHg，心率127次/分，GLU 7.0mmol/L，尿糖 ( +/- )，尿酮体 ( 2+ )，LAC 6.4mmol/L，血气PH 7.302，胸片未见异常，予吸 氧、纠正酸中毒等。
1. 遗传性视神经萎缩（Leber 病） 2. 线粒体脑肌病及其分型：
（1）线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作 (MELAS综合征) （2）亚急性坏死性脑脊髓病(Leigh disease) （3）肌阵挛癫痫伴不整红边纤维(MERRF) （4）线粒体胃肠病伴脑肌病(MNGIE) 3. 母系遗传糖尿病伴耳聋(MIDD) 4. 氨基糖苷类抗生素敏感性耳聋等
者——肿瘤。
10
线粒体脑肌病的重要辅助检查
• 生化检查：肌酶测定；血乳酸测定 • 电生理：脑电图、肌电图 • 病理：肌活检(光镜、电镜) • 影像学：MRI, fMRI • 基因检测
11
线粒体脑肌病
(mitochondrial encephalomyopathy, ME)
• 有的患者可能会以内科系统疾病为首发或主 要症状就诊，如尿蛋白阳性、糖尿病、恶心 及呕吐、月经不正常或自然流产等。
17
• 10.15 腰穿CSF初压280mmH2O。考虑静脉窦血栓形 成，不排除线粒体脑肌病。
• CTA CTV未见明显异常。
10.20 复查CSF压力90mmH2O，常规及生化无异常 •。
• 10.24 行气管切开接呼吸机辅助呼吸。经治疗后 病情缓解，仍呼吸机辅助通气，家属要求出院。
2019/8/24
（核基因的突变）。
2.母系遗传 ：即母亲的线粒体病能遗 传下一代，男女均可发病；也只有下 一代的女性，能将线粒体病继续往下 代传递。
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mtDNA的常见受累器官
神经 消化 心血管 呼吸 内分泌 眼部 肌肉
（研究发现这些组织或器官 的小血管壁以及平滑肌组织 中存在大量可以提供能量的 线粒体。）
8
mtDNA缺陷导致的多种综合征
• MELAS综合症家系中多名母系成员可出现 MIDD、线粒体糖尿病、以及遗传性耳聋等。
• 因此，怀疑有线粒体脑肌病者需要详询有关 的内科病史。
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病例介绍（1）
13
病史简介
患者段XX，男，16岁，学生，深圳市人 主诉：呼吸困难、肢体无力渐加重6月余 现病史： 6月余前呼吸开始深快，四肢肌肉渐无力 ，查血糖12.5 mmol/L，尿糖 ( 3+ )，尿酮体 ( 2+ )，血气分析示PH 7.23，LAC 9.4mmol/L。 HbA1C 14.60%，出现发作性意识障碍伴全身抽搐 ，每日多次。
3
线粒体主要功能
1.产生ATP ,占线粒体功能的50% ； 2.产生95%的活性氧； 3.调节细胞内的氧化还原平衡； 4.调控细胞的凋亡。
4
线粒体的结构特点：
1. 线粒体是细胞核以外唯一拥有DNA (称为 mitochondrial DNA, mtDNA) 的细胞器。
2. 线粒体是两个遗传系统的共同产物：线 粒体DNA 只有37个基因，线粒体内的其 他蛋白质均由核基因编码，在细胞质内 合成后运输到线粒体内，所以线粒体是 两个遗传系统的共同产物。