中国神经系统线粒体病的诊治指南
线粒体脑肌病诊疗指南(罕见病诊疗指南)
72.线粒体脑肌病概述线粒体脑肌病泛指一组由线粒体基因（mitochondrial DNA mtDNA）或细胞核基因（nuclear DNA nDNA）发生突变导致线粒体结构和功能异常，以脑和肌肉受累为主要临床表现的多系统受累的疾病，通常是由电子呼吸链氧化磷酸化异常而导致的。
病因和流行病学线粒体脑肌病是一种遗传性疾病，包括母系遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体伴性遗传等。
由于基因突变导致线粒体结构和功能异常，ATP生成缺陷，尤其是能量需求旺盛的组织容易受损。
另外，以下病理生理过程也可能与线粒体病有关：由于电子呼吸链异常，反应性氧簇（ROS）生成增多；由于能量代谢异常，糖酵解增多，乳酸生成增加，甚至导致乳酸酸中毒。
此外，线粒体还与钙离子的稳态、细胞的凋亡等有关。
2016年Gorma，G.S.等一项关于英格兰东北部线粒体脑肌病的队列研究指出该病的患病率为2.9/100 000（nDNA），9.6/100 000（mtDNA）。
10.8/100 000携带致病突变者可能将来出现临床症状。
儿童起病（＜16岁）的患病率为5/100 000～15/100 000。
临床表现线粒体脑肌病在出生后至老年均可起病，可急性或隐袭起病。
几乎任何系统或器官均可受累，以能量需求旺盛的器官，如脑、心、肾、眼、耳、肌肉、胃肠道等多见。
患者可以表现为某种临床综合征（表72-1），也可仅表现单个症状或者多种症状组合。
高度提示线粒体病的症状（表72-1）神经系统非血管分布的脑卒中样损伤对称性基底节病变反复发生脑病与丙戊酸钠相关的脑病或肝病部分癫痫持续状态肌阵挛共济失调MRI检查符合Leigh综合征典型的MRS表现乳酸峰1.3ppm（part per million）琥珀酸峰2.4ppm其他新生儿、婴儿或儿童原因不明的低张力、无力、发育停滞、代谢性酸中毒，特别是乳酸中毒与无力不成比例的运动不耐受心血管肥大性心肌病和心脏传导异常儿童原因不明的心脏传导阻滞心肌病和乳酸酸中毒沃-帕-怀综合征眼视网膜色素变性和夜盲，色觉缺失，视敏度下降，色素性视网膜病眼睑下垂和眼肌麻痹胃肠道原因不明或丙戊酸钠诱发的肝衰竭严重的蠕动不能假性肠梗阻发作线粒体病的常见症状（两个以上合并出现时提示线粒体病可能）（表72-2）发育发育停滞身材矮小宫内发育迟缓小头心率快（体位性或者阵发性）胃肠道神经系统低张力婴儿痉挛难治性癫痫原因不明的运动障碍听力下降（感音神经性）轴索性神经病慢性或周期性呕吐慢性不明原因的便秘或腹泻皮肤对称性多发性脂肪瘤内分泌糖尿病甲状腺功能减低甲状旁腺功能减低特发性生长激素缺乏家族史婴儿猝死综合征多代母系遗传的偏头痛对某些药物出现耳毒性肾脏肾小管功能异常（包括肾小管酸中毒和（或）氨基酸尿）肾病综合征影像学不能解释的基底节病变不能解释的中枢神经系统萎缩（小脑或大脑）不能解释的白质营养不良常见的线粒体脑肌病综合征（表72-3）综合征临床表现基因缺陷线粒体脑肌病伴卒中样发作和乳酸酸中毒（MELAS）慢性进行性脑病，癫痫，头痛，卒中样发作，肌病，可出现听力下降，糖尿病，心肌病变或心律失常，身材矮小，毛发增多；高乳酸血症；头颅MRI可见皮质和皮质下病变，颞枕叶多见，不符合血管分布，可以反复出现和消退。
线粒体功能障碍与神经退行性疾病的关系
线粒体功能障碍与神经退行性疾病的关系在我们探索健康与疾病的奥秘时，神经退行性疾病一直是备受关注的领域。
而近年来，越来越多的研究表明，线粒体功能障碍在神经退行性疾病的发生和发展中扮演着至关重要的角色。
线粒体，这个被称为细胞“能量工厂”的细胞器，其主要功能是通过呼吸作用产生三磷酸腺苷（ATP），为细胞的各种生命活动提供能量。
然而，当线粒体的功能出现障碍时，就会对细胞，特别是对神经细胞产生一系列不良影响。
神经退行性疾病是一类以神经元进行性丧失为主要特征的疾病，包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿舞蹈病等。
这些疾病的共同特点是神经元的结构和功能逐渐受损，导致认知、运动和行为等方面的障碍。
那么，线粒体功能障碍是如何与神经退行性疾病产生联系的呢？首先，线粒体能量产生不足是一个关键因素。
在正常情况下，神经细胞对能量的需求极高，因为它们需要不断地进行电信号的传递和神经递质的释放。
如果线粒体无法有效地产生足够的 ATP，神经细胞的功能就会受到严重影响。
例如，在阿尔茨海默病中，患者大脑中的神经元线粒体能量代谢出现异常，导致神经元的功能减退和死亡，进而引发认知障碍和记忆力下降等症状。
其次，线粒体的氧化应激反应增强也是一个重要环节。
氧化应激是指体内氧化与抗氧化系统失衡，导致活性氧（ROS）产生过多。
过多的 ROS 会对线粒体的 DNA、蛋白质和脂质等造成损伤，进一步影响线粒体的功能。
在帕金森病中，研究发现患者黑质多巴胺能神经元中的线粒体氧化应激水平明显升高，这可能导致神经元的变性和死亡。
再者，线粒体的钙离子调节失衡也与神经退行性疾病密切相关。
钙离子在神经细胞的信号传导中起着关键作用，但过量的钙离子会导致线粒体功能紊乱。
当线粒体无法有效地调节钙离子浓度时，可能会引发一系列细胞损伤反应，从而促进神经退行性疾病的发展。
此外，线粒体的生物合成障碍也在其中发挥作用。
正常情况下，细胞会根据自身的能量需求调节线粒体的数量和质量。
然而，在神经退行性疾病中，线粒体生物合成的相关信号通路可能出现异常，导致线粒体的更新和修复能力下降，无法满足细胞的能量需求。
中国神经系统线粒体病的诊治指南
靠基因检查确诊。Ｌｅｉｇｈ综合征需要和其他Ｌｅｉｇｈ 样综合征鉴别ｏ ７。，包括伴随基底节损害的生物素硫 胺素反应性基底节病Ｍ２Ｉ、有机酸尿症、病毒感染∞副 以及免疫性疾病∞４ ｏ等。Ａｌｐｅｒｓ综合征在临床上主 要和高氨血症或其他儿童肝脏功能衰竭伴随脑病进 行鉴别¨４｜；ＭＳＣＡＰ在临床上主要需要排除其他类 型的脊髓小脑性共济失调ｂ
（ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ
ｅｎｃｅｐｈａｌｏｍｙｏｐａｔｈｙ ｗｉｔｈ ｌａｃｔａｔｅ ａｃｉｄｏｓｉｓ ａｎｄ ｓｔｒｏｋｅ—ｌｉｋｅ
十分罕见。线粒体病的临床表现涉及人体许多系 统，单独或重叠出现脑病、听神经病、视神经病、心肌 病、糖尿病、肾病、肝病、血液病、胃肠肌病、骨骼肌病 及周围神经病等。本指南重点阐述神经系统线粒体 病的诊断治疗策略。
（ｓｅｎｓｏｒｙ
ａｔａｘｉｃ ｎｅｕｒｏｐａｔｈｙ ｗｉｔｈ ｏｐｈｔｈａｌｍｏｐａｒｅｓｉｓ，
伴肌无力患者进行肌电图检查，出现肌源性损 害提示存在肌肉病，出现神经源性损害提示伴周围 神经损害。伴随周围神经病的患者可以进行周围神 经传导速度检查，可以发现运动或感觉神经的动作 电位波幅下降，提示存在轴索性神经病变∞引。视觉 和听觉诱发电位检查可以发现视神经或听神经损 害∞引。线粒体脑病的患者可以发现脑电图弥漫性 或灶性异常，或癫痫样放电㈣４¨。 ＣＰＥＯ一般３—５年复查１次心电图，ＫＳＳ常规 进行心电图检查，可以发现各种类型的传导阻滞等 异常改变旧埘ｊ。 三、影像学检查 用于伴脑病的患者。ＭＥＬＡＳ的头ＭＲＩ显示卒 中样发作期在颞、顶、枕叶的大脑皮质以及皮质下白 质出现长Ｔ：信号，病灶可以动态变化，可有局部脑 萎缩Ｈ，训。ＣＴ可见双侧基底节钙化。Ｌｅｉｇｈ综合征 的头ＭＲＩ显示双侧基底节、中脑导水管周围、四脑 室底部对称长Ｔ：信号，少数患者存在脑白质弥漫性 异常ｏ７｜。ＫＳＳ的头ＭＲＩ多表现为脑萎缩，皮质下白 质以及丘脑、基底节和脑于的长Ｔ２信号。ＭＮＧＩＥ 的头ＭＲＩ显示脑白质营养不良改变Ｈ３｜，Ａｌｐｅｒｓ综合 征的头ＭＲＩ多表现为脑萎缩以及皮质下白质长Ｔ： 信号，以顶叶和枕叶为主¨引。ＭＲＳ可见乳酸峰。 对伴随心脏损害的患者应当常规进行心肌ＭＲＩ 检查Ⅲｊ，可以发现亚临床的心肌病改变。
神经递质与神经系统疾病的线粒体功能研究
神经递质与神经系统疾病的线粒体功能研究神经递质是神经系统中起到重要传递信号作用的化学物质，而线粒体则是细胞内的能量中心，负责供应细胞所需的ATP分子。
近年来，研究发现神经递质与线粒体功能之间存在着密切的关系，并且这种关系对于神经系统疾病的发生和进展有着重要意义。
本文将对神经递质与线粒体功能的研究进行探讨，以期增进对神经系统疾病的理解和治疗。
一、神经递质与线粒体之间的关系神经递质是神经细胞之间进行信息传递的重要媒介，它们通过神经元之间的突触结构传递信号。
而线粒体则是神经元体内的能量来源，通过氧化磷酸化产生ATP供给细胞代谢所需的能量。
神经递质与线粒体之间的关系可以从两个方面来解释。
首先，神经递质可以调控线粒体的功能。
研究表明，一些神经递质如多巴胺、谷氨酸等可以影响线粒体呼吸链的活性和ATP生成。
这说明神经递质可以通过调节线粒体的功能来影响神经元的能量供应，从而对神经系统的正常功能发挥重要作用。
其次，线粒体功能的异常也会影响神经递质的合成和释放，从而导致神经递质信号传递的紊乱。
线粒体功能的异常可能导致ATP生成减少，从而使神经递质合成和释放过程中所需的能量供应不足，影响其正常功能。
二、神经递质与线粒体功能在神经系统疾病中的作用神经递质与线粒体功能之间的关系在神经系统疾病中发挥着重要作用。
许多神经系统疾病如帕金森病、阿尔茨海默病等与神经递质和线粒体功能的紊乱密切相关。
以帕金森病为例，该疾病主要由多巴胺能神经元的退行性变引起。
研究发现，帕金森病患者的线粒体呼吸链活性降低，ATP生成减少，这会导致神经递质多巴胺的合成和释放减少，从而导致帕金森病的发生和进展。
对于阿尔茨海默病而言，该疾病的发病风险与突触可塑性的缺失密切相关，而线粒体功能的异常则可能导致突触可塑性的受损。
研究发现，阿尔茨海默病患者的线粒体功能受损，这会导致 ATP 生成减少，突触的形成和维持受到影响，进而导致神经递质信号传递受损。
三、神经递质与线粒体功能研究的意义与展望神经递质与线粒体功能的研究对于理解神经系统疾病的发生机制以及疾病治疗具有重要意义。
线粒体脑肌病的研究进展2024
线粒体脑肌病的研究进展2024线粒体病是由于线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）或核DNA 缺陷，引起三磷酸腺苷（ATP）合成功能障碍，导致能量来源不足的一组异质性疾病，不包括其他因素导致的继发性线粒体功能障碍性疾病。
其可累及全身各个系统，累及神经系统时称神经系统线粒体病。
成年人mtDNA 突变率为1/5000，核基因突变率为2.9/10万，目前已知的与线粒体基因有关的疾病达270种，且大多有神经系统的表现，国内目前缺乏这方面的详细流行病学统计数据。
线粒体病在神经内科中比较常见，但由于其临床特点比较隐匿且不典型；常常被误诊或延误诊断，因此提高对其临床特征、辅助检查，尤其是核共振成像（MRI）和基因检测结果是十分必要的。
1疾病分型神经系统线粒体病主要分为以下四大类：线粒体脑病、线粒体脑肌病、线粒体神经病、线粒体肌病。
本文主要讨论线粒体脑肌病，其可分为以下四种亚型：①线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作（Mitochondrial encephalomyopathy with lactate acidosis and stroke-like episodes，MELAS）；②肌阵挛性癫痫伴破碎红纤维（Myoclonic epilepsy with ragged redfibers，MERRF）；③Kearns-Sayre综合征（Keams-Sayre’s syndrome，KSS）；④线粒体神经胃肠脑肌病（Mitochondrial neurogastrointestinal encephalomyopathy，MNGIE）。
2临床表现线粒体脑肌病各个亚型临床表现较为相似，但各亚型又有其特征。
MELAS 发病年龄多在40岁左右，研究表明65%-76%的患者在40岁之前出现症状，大多有母系遗传家族史，其发病机制与一氧化氮（NO）的缺乏有关。
临床表现主要包括发作性头痛、脑卒中样发作（失语、偏瘫、偏盲、偏身感觉障碍等）、癫痫发作、精神行为异常、恶心、呕吐、活动不耐受，患者多伴有身材矮小、智能减退、糖尿病、神经性耳聋，但上述症状缺乏特异性，以上述症状反复发作后可致持续性、进行性听、视、智力低下及运动障碍，最终可导致死亡。
线粒体肌病与线粒体脑肌病的临床研究
—ｒｄｆ ｅ ｓ ＭＥ ＲＦ 综 合征 ［ 。本文 所 收集 ５例线 粒体 脑 肌病患 者 中 ， ｅ ｂ ｒ ， Ｒ ） ｉ ４ ］ 有 ３ ＭＥ ＡＳ １ ＭＥ Ｆ １ Ｃ Ｅ 例 Ｌ ，例 ＲＲ ， 例 Ｐ ０。 临床 上 尚有 一 些 其 他 罕见 的 线 粒体 脑肌 病 ， Ｂ ｒ 如 ａ ｔ 合征 、 ｐ ｒ 和 Ｌ ｉ ｈ综 Ａｌｅｓ ｅｇ ｈ综 合 征 等 。线 粒 体脑 肌 病 中枢 神经 系 统特 征性 的病 理改 变包 括 神经 细胞 缺失 、 脑海 绵变 性 、 神经 胶 质细胞 增 生 、 髓鞘 病变 等 神 经细胞 缺 失 主要 出现 在灰 质病 变 ， 经 脱 神 胶 质细 胞增 生 、 髓鞘 病变 则 主要 出现 在 白质 病变 ＿ 。 脱 ５ Ｊ 线粒 体 病诊 断要 求 多种 手段 结合 ， 括 临床 表现 、 包 测定 血清 乳 酸盐 水 平 、 肉组 织学 和 超 微 结 构 、 Ｔ 及 磁 共 振 波 谱学 、 传 分 析 等 。虽 然 线 肌 Ｃ 遗 粒 体疾 病 临床 上极 易误 诊 ， ｌ 表 现在 本 病 诊 断 过程 中仍 具有 举 足 轻 但 临床 重 的作用 。如本 文 中 ２ ＭＥ Ｆ患 者都 有 身材 矮小 、 例 ＲＲ 目光 呆滞 、 情 痴 表 呆、 四肢乏 力 、 力下 降 等 ， 视 曾多 次被 误诊 为 病毒 性脑 炎 的特 点 ， 经验 的 有 ｌ 床 医师 在 碰 到类似 患者 时应 能 据这 些 ｌ 临 临床特 征 想到 线粒 体脑 肌病 的可 能 。肌 肉病 理 Ｇｏ ｒ染 色 可见 异 常 线 粒 体 聚集 ＲＲ ， 本 病 具 有 重 要 ｍｏ ｉ Ｆ对 的诊 断 意义 。本 文 中 ８例 患 者 病 理 检 查 结 果 中均 可 见 到 典 型 的 ＲＲ 。 Ｆ 电子 显微 镜 检查 见到 线粒 体嵴 增 多 、 排列 紊乱 呈 同心 圆状 排列 、 肌丝 间 可 见较 多脂 滴 、 团 或串珠 状 等即 可确 诊 ， 特征 是线 粒体 疾 病所 独有 的表 成 此 现 。可 以说 电镜 比光 镜检 查更 具 有诊 断意 义 ， 因为 Ｒ ＲＦ并 非是 线粒 体疾 病所 特有 ， 其它 肌 肉疾 病 如 多 发 性 肌 炎 、 行 性 肌 营 养 不 良等 也 可 见 到 进 Ｒ Ｆ， Ｒ 只是 Ｒ Ｆ所 占比例 较低 ， ＲＦ占肌 纤 维 总数 的 ５ 以上对 本 病有 Ｒ Ｒ 诊断 意义 。肌 电图可 为肌 源性 损 害或者 神 经源 性损 害提 供诊 断依 据 。脑 电 图对于 伴有 抽搐 、 癫痫 样发 作 的线 粒体 脑肌 病 的诊 断有很 大 帮 助 ， 表现 为普 遍或 局灶 爆发 的 慢波 、 波 、 波 以 及棘 慢 波 综 合 的爆 发 等 。Ｃ 棘 尖 Ｔ及 ＭＲ 可 以提供 脑形 态方 面 的改 变 如 白质 脑病 、 底 节 钙化 、 软 化 、 萎 基 脑 脑 缩和 脑室 扩 大 等 ＭＲＩ ＭＲＳ可 以提 供 脑 形 态 和 代 谢 方 面 的细 微 改 和 变， 即使 在 常规 ＭＲ显 示大 脑外 观 正常 时 ， Ｓ就 能 检 验 出该 病 患 者的 ＭＲ 大脑 高乳 酸水 平［ 。分 子生 物学 技术 在 线 粒体 脑 肌 病 取 得 可喜 进 展 ， 但 仍 不 能单 一依 靠基 因检 测分 析 做 出诊断 。 尽 管 越来 越多 的线 粒体 疾 病为 我 们 所认 识 ， 要 对 患者 做 出 明确 的 但 诊断分 型仍 然 是一 个很 大 的挑 战 ， 为 有些 患 者 的 基 因检 测 和 临 床表 现 因
线粒体功能与疾病
线粒体功能与疾病近年来，人们对线粒体的研究越来越深入。
线粒体是细胞内的重要器官，它主要负责细胞内的能量代谢。
线粒体功能的异常或损伤与很多疾病的发生有关，比如肌肉疾病、神经系统疾病、心血管疾病等等。
本文将围绕线粒体功能与疾病展开讨论。
一、线粒体的结构与功能线粒体是一种细胞内的双层膜结构，大小约为细胞的1/4~1/3。
它主要有三个特殊的结构：外膜、内膜和基质。
其中外膜为线形结构，内膜呈泡状结构，基质为内膜包裹的空间。
线粒体内存在许多的酶和蛋白质，它们参与到细胞内的能量代谢过程中。
此外，线粒体还具有自我复制和自我修复的能力，这是其能够完成其生物学功能的重要保证。
线粒体最具有代表性的功能就是能量转换。
它通过细胞内的呼吸链和氧化磷酸化反应，将细胞内的有机物分解成CO2和H2O，同时生成一定量的ATP，供细胞使用。
这个过程被称为线粒体内呼吸。
除此之外，线粒体还可以参与调控钙离子的浓度、调节细胞分化、维持细胞内电解质平衡等功能。
因此，线粒体的功能非常复杂，也非常重要。
二、与线粒体相关的疾病线粒体功能异常会导致一系列的疾病，这些疾病的临床表现多样化，但通常都伴随着细胞能量代谢的障碍。
下面将介绍部分与线粒体相关的疾病。
1. 线粒体病线粒体病指的是一类由于线粒体功能障碍引起的疾病，这种病多数来自遗传，大约有三分之一的线粒体疾病是这种病形式。
患者表现为各种各样的病症，包括肌无力、眼睛视力减退、听力障碍、智力障碍等。
这种病目前比较难以治疗，但可以通过改变生活方式和药物治疗来减轻痛苦。
2. 神经系统疾病神经系统疾病包括帕金森病、阿尔茨海默病、亨廷顿病等。
这些病的共同点是导致神经系统功能受损，表现为记忆力下降、情绪不稳定等。
最新研究发现，这些疾病可能与线粒体功能异常相关，因为脑细胞具有较高的能量消耗，而线粒体异常就会导致细胞能量供应不足，从而导致功能障碍。
3. 心血管疾病心血管疾病是一类有许多疾病的总称，这些疾病包括高血压、冠心病、心肌梗死等。
神经细胞线粒体的分子机制及其在神经系统疾病中的应用
神经细胞线粒体的分子机制及其在神经系统疾病中的应用神经细胞是神经系统中最为重要的细胞类型之一。
它们负责传递神经信号和执行各种神经功能。
在这些复杂的神经细胞中，线粒体是非常重要的细胞器。
线粒体是细胞内的膜包裹小器官，它们主要负责能量代谢和氧化应激的调节，同时也是细胞的品质控制站点。
近年来，越来越多的证据表明，线粒体在神经系统疾病的发生和发展中起着关键作用。
神经细胞线粒体的分子机制线粒体深度参与神经细胞的生物合成和代谢过程。
在通常情况下，线粒体通过三大成分来产生细胞内的能量：氧化磷酸化、三羧酸循环以及葡萄糖酵解。
糖尿病、肥胖、代谢紊乱等疾病会对线粒体的功能产生负面影响，导致糖代谢、脂质代谢和胆固醇代谢等方面的异常。
此外，缺氧、氧化应激等情况也可能损害神经细胞线粒体的功能，损害细胞内膜的完整性和功能活性。
在过去的几年中，线粒体膜电位已成为一个重要的指标。
这一指标在神经细胞和心肌细胞中是相当重要的。
但它需要很好地控制，以防止疾病的发生。
神经细胞的线粒体内部重要部分的正常运转，对膜电位的维持和稳定都非常重要。
神经系统疾病中线粒体的作用已有许多证据表明神经细胞线粒体缺陷会引发一系列神经系统疾病。
此外，神经细胞线粒体异常也会同其他神经系统疾病的发病机制相互作用。
例如，阿尔兹海默病、帕金森氏症、失智症、嗜铬细胞瘤等神经系统疾病都与线粒体缺陷和线粒体功能障碍有关。
线粒体缺陷和细胞质生长减缓是神经疾病的主要因素。
许多疾病与线粒体DNA基因突变有关，例如 Kearns-Sayre 综合症和参与线粒体基因转录的多个因素（TFAM、TFB2M）的突变。
线粒体的缺陷也可能导致细胞变化并引发炎症反应。
这一反应会累积ROS等有害分子进一步引发相关疾病。
神经系统疾病的药物治疗中，调节线粒体活性的作用非常明显。
通过调节氧化磷酸化过程、三羧酸循环酶的表达量和活性等方面的作用，可提高线粒体的功能和上调细胞内的代谢物质的水平。
此外，研究人员还正在寻找直接作用于线粒体膜的药物，这些药物可能以不同方式治疗神经系统疾病。
线粒体功能障碍与神经退行性疾病实验报告
线粒体功能障碍与神经退行性疾病实验报告绪论神经退行性疾病是一类引起神经系统慢性进行性退化的疾病，包括帕金森病、阿尔茨海默病和亨廷顿舞蹈病等多种疾病。
近年来的研究表明，线粒体功能障碍可能是神经退行性疾病发生和发展的重要机制之一。
本实验旨在探究线粒体功能障碍与神经退行性疾病之间的相关关系。
材料与方法实验组选取10只小鼠，对其进行线粒体功能抑制处理；对照组选取10只小鼠，给予正常饮食和生活环境。
实验组小鼠经过线粒体功能抑制处理后，分别进行行为学测试、免疫组化检测和染色体核酸提取实验。
结果1. 行为学测试实验组小鼠在行为学测试中表现出明显的异常。
与对照组相比，实验组小鼠的运动能力明显受损，出现明显的僵硬和无力。
此外，实验组小鼠的学习和记忆能力也较弱，表现出明显的认知和记忆障碍。
2. 免疫组化检测实验组小鼠的脑组织中出现线粒体功能受损的迹象。
免疫组化检测结果显示，实验组小鼠的脑组织中线粒体呼吸链相关蛋白表达水平下降，线粒体DNA损伤程度增加。
这些结果进一步验证了线粒体功能障碍在神经退行性疾病发生中的重要作用。
3. 染色体核酸提取实验实验组小鼠的脑组织中染色体DNA损伤较明显。
通过染色体核酸提取实验，我们发现实验组小鼠的染色体DNA断裂和损伤程度明显增加，与对照组相比存在显著差异。
这也进一步证明了线粒体功能障碍与神经退行性疾病的关联。
讨论线粒体功能障碍与神经退行性疾病之间存在密切的关系。
本实验结果显示，线粒体功能抑制处理后的小鼠表现出行为学异常、线粒体功能受损和染色体DNA损伤等特征，与神经退行性疾病的病理特征相似。
这表明，线粒体功能障碍可能是神经退行性疾病发生和发展的一个重要机制。
结论通过本实验的结果可以推断，线粒体功能障碍与神经退行性疾病之间存在密切的相关性。
进一步的研究有助于深入了解神经退行性疾病的发病机制，并为寻找相关的治疗方法提供重要的理论依据。
限于篇幅和资源，本实验还存在一些不足之处，例如实验样本较少，需要进一步扩大样本量以提高实验的可靠性。
线粒体的生理功能及其与疾病关系的分析
线粒体的生理功能及其与疾病关系的分析线粒体是一个细胞内的负责能量代谢的器官，也是细胞存活、分裂、寿命、信号传递、细胞形态、细胞死亡等重要生理过程的调节中心。
线粒体内部有许多重要的生理功能，包括呼吸链、脂质代谢、钙离子调节、自噬等等。
如果线粒体在细胞内的功能受到影响，会导致许多严重的疾病，例如神经系统疾病、肌肉疾病、心血管疾病等等。
本文将会对线粒体的生理功能以及与疾病关系进行深入的分析。
一、线粒体的生理功能1. 呼吸链线粒体呼吸链是细胞内主要能量来源，也是线粒体最重要的生理功能之一。
呼吸链通过一系列的氧化还原反应，将电子传递给氧气发生反应，逐步将能量存储在腺苷酸三磷酸（ATP）中。
其中，NADH和FADH2是呼吸链上的两个氧化还原物质，它们将电子通过呼吸链的五个复合物传递，最终与氧气结合所形成的水被产生。
能量从这个过程中逐步释放，逐级传递到ATP合成复合物中产生ATP。
2. 脂质代谢线粒体在脂质代谢中发挥了核心作用。
脂肪酸是一种重要的能源途径，大量储存在脂肪细胞中，当身体需要时，可以被分解成三酰甘油和脂肪酸释放出来，然后被细胞利用。
线粒体在三酰甘油分解过程中，可以将脂肪酸分解为乙酰辅酶A，而乙酰辅酶A可以进入Krebs循环产生更多的能量。
3. 钙离子调节线粒体在钙离子调节中也扮演了一个重要的角色。
许多细胞信号需要钙离子的参与，钙离子的释放和吸收是一个即时且非常关键的过程。
当钙离子在细胞胞浆中的浓度达到一定水平时，线粒体上的离子通道会打开，钙离子可以进入线粒体，在线粒体中参与多种代谢反应，然后被吸收或释放回细胞胞浆中。
4. 自噬自噬是细胞内自我修复和清除细胞垃圾的一种途径。
线粒体在自噬过程中也扮演了一个重要的角色，它们可以被自噬溶酶体吞噬并分解。
自噬过程可以帮助线粒体恢复正常，清除老化线粒体并促进代谢的平衡。
二、线粒体与疾病关系的分析1. 神经系统疾病神经系统疾病是线粒体病最常见的表现方式之一。
线粒体疾病会引起神经元损伤，导致瘫痪、失明、耳聋、智力低下等症状。
线粒体脑病
线粒体脑病什么是线粒体脑病？线粒体脑病（Mitochondrial Encephalopathy），是一种遗传性疾病，主要由于线粒体功能异常造成的神经系统损害。
线粒体是细胞内的一个重要细胞器，主要负责细胞内能量的生产，如三磷酸腺苷（ATP）的合成。
线粒体脑病主要影响能量需求较高的组织器官，如大脑、神经系统、肌肉、心脏等。
线粒体脑病的临床表现多种多样，包括智力发育迟缓、运动协调障碍、肌无力、癫痫、视力损害、听力损害等症状。
由于线粒体脑病是一种遗传性疾病，家族史对于确诊非常重要。
线粒体脑病的分类根据临床表现和线粒体的遗传特征，线粒体脑病可分为不同类型，包括以下几种：1.MELAS综合征：主要表现为急性起病的脑中风样发作，伴有肌肉无力、癫痫发作，常常导致智力发育迟缓。
2.MERRF综合征：主要表现为神经肌肉系统的疾病，包括肌无力、周期性肌阵挛和癫痫发作等。
3.NARP综合征：主要表现为神经肌肉系统的症状，包括神经性听力减退、运动功能障碍等。
线粒体脑病的诊断和治疗线粒体脑病的诊断主要依赖于临床表现、家族史和实验室检查。
常用的诊断方法包括肌肉活检、脑电图（EEG）、核磁共振成像（MRI）等。
目前，线粒体脑病的治疗方法仍然有限，主要是对症治疗，以减轻症状和提高生活质量。
常见的治疗方法包括抗癫痫药物、酶替代治疗等。
此外，一些新型治疗方法，如基因治疗、线粒体修复治疗等也在研究中，但目前仍处于实验阶段。
预防线粒体脑病的措施由于线粒体脑病是一种遗传性疾病，遗传咨询和遗传测试对于携带线粒体疾病基因的家族非常重要。
对于有患者家族史的 couple，可以通过生殖辅助技术如体外受精（IVF）结合植入前遗传学诊断（PGD）来筛选健康的胚胎进行移植，减少遗传风险。
此外，保持健康的生活方式也可以帮助预防线粒体脑病，包括定期锻炼、均衡饮食、避免环境毒素的暴露等。
结论线粒体脑病是一种遗传性神经系统疾病，对患者的生活产生了巨大的影响。
指南速递：《中国神经系统线粒体病的诊治指南》
指南速递：《中国神经系统线粒体病的诊治指南》线粒体病是指由于线粒体DNA或核DNA缺陷引起线粒体呼吸链氧化磷酸化功能障碍为特点的⼀组遗传性疾病，不包括其他因素导致的继发性线粒体功能障碍性疾病。
成年⼈mtDNA突变率为1／5 000，⽽线粒体病核基因突变率为2．9／10万。
我国⾄今没有线粒体病的流⾏病学资料，但mtDNA突变是我国遗传性视神经病最常见的原因，mtDNA的3243点突变出现在1．69％的糖尿病患者，国内多个医院⼏⼗、上百或上千例线粒体病的报道，提⽰该病并不⼗分罕见。
线粒体病的临床表现涉及⼈体许多系统，单独或重叠出现脑病、听神经病、视神经病、⼼肌病、糖尿病、肾病、肝病、⾎液病、胃肠肌病、⾻骼肌病及周围神经病等。
本指南重点阐述神经系统线粒体病的诊断治疗策略。
临床分型⼀、线粒体脑病：线粒体脑病：⼀、1. Leigh综合征（Leigh syndrome）；2. Alpers综合征（Alpers syndrome）；3. 脊髓⼩脑共济失调伴癫痫发作综合征（mitochondrial spinocerebellar ataxia andepilepsysyndrome，MSCAPS）⼆、线粒体脑肌病：1. 线粒体脑肌病伴⾼乳酸⾎症及卒中样发作（mitochondrial encephalomyopathy withlactateacidosis and stroke—like episodes，MELAS）；2. 肌阵挛性癫痫伴破碎红纤维(myoclonicepilepsy with ragged red fibers，MERRF)；3. Keams-Sayre综合征(Keams-Sayre’s syndrome，KSS)；4. 线粒体神经胃肠病肌病(MNGIE)三、线粒体神经病1. Leber遗传性视神经病（LHON）；2. 神经源性肌萎缩-共济失调-⾊素视⽹膜病变综合征（NARP）；3. 感觉性共济失调神经病伴随眼外肌瘫痪（SANDO）四、线粒体肌病1. 慢性进⾏性眼外肌瘫痪（hronic progressiveexternal ophthalmoplegia，CPE）；2. 线粒体肢带型肌病（itochondrial limb girdlemyopathy，MLGM)五、线粒体病的家族史特点常染⾊体遗传的线粒体病，其家族内可以出现类似发病者。
多发性肌炎和皮肌炎诊疗指南
多发性肌炎和皮肌炎诊疗指南多发性肌炎和皮肌炎【概述】多发性肌炎（Polymyositis,PM）和皮肌炎（Dermatomyositis,DM）是骨骼肌非化脓性炎性肌病。
PM指皮肤无损害，如肌炎伴皮疹者称DM。
其临床特点是以肢带肌、颈肌及咽肌等肌组织出现炎症、变性改变，导致对称性肌无力和一定程度的肌萎缩并可累及多个系统和器官，亦可伴发肿瘤。
本病病因不明，属自身免疫性疾病。
发病机理与病毒感染、免疫异常、遗传及肿瘤等因素有关。
在肌细胞内业已发现微小RNA病毒样结构，用电子显微镜还发现在皮肤和肌肉血管壁与内皮细胞中，发现了类似副粘液病毒核壳体的管状包涵体。
已经发现的细胞介导的免疫反应对肌肉起着重要作用。
骨骼骨血管内有IgM、IgG、C3的沉积，特别在儿童型皮肌炎阳性率更高。
恶性肿瘤与皮肌炎的相关现象提示肿瘤可以引起肌炎，这可能是由于针对肌肉和肿瘤的共同抗原发生免疫反应的结果。
我国PM/DM并不少见，但发病率不清楚。
美国发病率为5/百万人，女性多见，男女之比为1:2。
本病可发生在任何年龄，发病呈双峰型，在儿童5~14岁和成人45~60岁各出现一个高峰。
1975年Bohan和Peter将PM/DM分为五类：1、原发性多肌炎；2、原发性皮肌炎；3、PM/DM合并肿瘤；4、儿童PM或DM；5、PM或DM伴发其它结缔组织病(重叠综合症)。
1982年Witaker在此分类基础上增加了两类即包涵体肌炎和其它(结节性、局灶性及眶周性肌炎；嗜酸性肌炎；肉芽肿性肌炎；增殖性肌炎)。
【临床表现】本病在成人发病隐匿，儿童发病较急。
急性感染可为其前驱表现或发病的病因。
早期症状为近端肌无力或皮疹，全身不适、发热、乏力、体重下降等。
1．肌肉本病累及横纹肌，以肌体近端肌群无力为其临床特点，常呈对称性损害，早期可有肌肉肿胀、压痛，晚期出现肌萎缩。
多数患者无远端肌受累。
(1)肌无力：几乎所有患者均出现不同程度的肌无力。
肌无力可突然发生，并持续进展数周到数月以上。
线粒体疾病
MM(破碎的肌红纤维和形态异常的线粒体) 伴有失控的阵挛性癫痫(周期性抽搐)。 患者的母系亲属常表现一些症状如脑电图异常， 感觉神经听力丧失，痴呆，呼吸异常，扩张性
心肌病和肾功能障碍等症状。
MERRF
患 者
遗传学
母系遗传性
80％ ～90%MERRF患者 mtDNA的 tRNA 基因的第 8344 位
第一节 疾病过程中的线粒体变化
中毒、感染→→线粒体亦可发生肿胀甚至破裂。 原发性肝癌细胞癌变→→线粒体嵴的数目逐渐下降而 最终成为液泡状线粒体； 缺血性损伤→→线粒体也会出现结构变异如凝集、肿 胀等； 坏血病→→组织中有时也可见二到三个线粒体融合成 一个大的线粒体的现象，称为线粒体球； 氰化物、CO等→→可阻断呼吸链上的电子传递，造成 生物氧化中断、细胞死亡。
存在A→G突变，小部分患者在同一基因的 8356位存
在T→C突变。
主要影响线粒体呼吸链的酶复合物Ⅰ和Ⅳ，该突变
使tRNALys的TψC Loop区发生改变，蛋白质合成受阻。
三、线粒体肌病脑肌病伴乳酸中毒及中风样发作
综合征 (MELAS)
临床症状
MELAS的常见症状为突发呕吐、乳酸中毒、肌肉组
六、线粒体心肌病
临床症状
主要累及心脏和骨骼肌，病人常有严重的心力衰竭，常见
临床表现为劳力性呼吸困难、心动过速、全身肌无力全身
严重水肿、心脏和肝脏增大等症状。
遗传学 Ozawa等1990年报道原发型、 肥厚型和扩张型心肌病病人 心肌mtDNA中存在有7.5kb的缺失，缺失部位两侧为同向重 复序列CATCAACAACCG，缺失位于ATP合成酶6基因和D环区 之间。
课程资料：线粒体肌病
四、疾病分型
• 线粒体脑肌病根据临床不同症候群可分为以下类 型：
• MELAS综合征、MERRF综合征 • KSS综合征、CPEO综合征 • Leigh病、Alpers病、Menke病 • LHON综合征、NARP综合征 • Wolfram综合征、MNGIE综合征
MELAS综合征
• 线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作
线粒体肌病
山东大学齐鲁医院急诊科 肖哲
一、概念
• 线粒体肌病（mitochondrial myopathy）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。
• 伴有中枢神经系统症状者称线粒体脑肌病 （mitochondrial myopathy brain）。本病为 一组临床综合征。任何年龄均可发病，儿 童和青年多见。
MERRF综合征
• 伴破碎红纤维的肌阵挛癫痫线粒体脑肌病 (myoclonu epilepsy with ragged red fiber，
MERRF)母性遗传方式40岁以前均可发病， 10岁左右起病多见其主要临床特征为小脑 共济失调肌阵挛或肌阵挛癫痫，母系亲属 可呈现部分表现型如仅有耳聋或癫痫(包括 失神发作失张力发作和强制阵挛发作)。伴 随症状可有身材矮小精神运动发育迟缓、 神经性耳聋、视神经萎缩、眼肌麻痹、颈 部脂肪瘤、周围神经病、心脏病和糖尿病。
• 突发性双侧视力减低和丧失。其发病高峰 年龄为20～24岁，最小5岁发病。多数双侧 视力丧失。少数先一眼发病，数周或数月 后另眼亦发病。多为球后视神经损害而致 失明、黄斑区水肿和视网膜小血管病。
NARP综合征
• 视网膜色素变性共济失调性周围神经病 (retinitis pigmentosa ataxic tonal peripheral neuropathy)临床特点为视网膜色素变性、 共济失调、发育迟滞痴呆、抽搐、近端四 肢无力伴感觉性周围神经病等不同症状的 组合。多在3岁前后发病，有报道其为母系 遗传与Leigh病并发。
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神经指南：中国神经系统线粒体病的诊治指南2016-02-02中华神经科杂志神经病学俱乐部线粒体病是指由于线粒体DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)或核DNA缺陷引起线粒体呼吸链氧化磷酸化功能障碍为特点的一组遗传性疾病，不包括其他因素导致的继发性线粒体功能障碍性疾病。
成年人mtDNA突变率为1/5000，而线粒体病核基因突变率为2.9/10万。
我国至今没有线粒体病的流行病学资料，但mtDNA突变是我国遗传性视神经病最常见的原因，mtDNA 的3243点突变出现在1.69％的糖尿病患者，国内多个医院几十、上百或上千例线粒体病的报道，提示该病并不十分罕见。
线粒体病的临床表现涉及人体许多系统，单独或重叠出现脑病、听神经病、视神经病、心肌病、糖尿病、肾病、肝病、血液病、胃肠肌病、骨骼肌病及周围神经病等。
本指南重点阐述神经系统线粒体病的诊断治疗策略。
（a：线粒体疾病的常见临床表现；b：不同类型线粒体疾病的临床图片。
上左上，Leigh综合征的3T头颅MRI黑水像，可见双侧尾状核和壳核高信号；上中，Leber遗传性视神经病急性期眼底图，可见视盘及肿胀的神经纤维层，血管充盈且模糊；上右，骨骼肌切片行改良的高墨瑞三色法染色见破碎红纤维；下左：一位表现为肌病，乳酸酸中毒和铁粒幼红细胞性贫血综合征的患者骨髓检查铁染可见环形铁粒幼红细胞[红细胞前体核周可见铁负载线粒体晕轮]；下中：患者表现为慢性假性肠梗阻，无机械性梗阻证据，腹部平片提示大量肠管扩张；下右：四腔心脏大体标本提示肥厚性心肌病，包括心脏肥大和不对称的中隔肥厚。
引自：Vafai SB, Mootha VK.Mitochondrial disorders as windows into an ancient organelle.Nature. 2012 Nov 15;491(7424):374-83）临床表现和分型一、线粒体脑病1. Leigh综合征(Leigh syndrome)：母系或常染色体遗传，多见于婴幼儿，偶尔出现在青少年以及成年人。
精神和运动发育延迟、运动功能倒退或肢体无力以及癫痫发作是最常见症状，部分患者出现眼球活动障碍、共济失调、视力下降和听力丧失，随疾病发展出现呼吸节律异常或呼吸衰竭。
此病可以重叠其他类型线粒体病的表现。
一般在发病后数年死亡，个别患者呈良性病程。
2. Alpers综合征(Alpers syndrome)：常染色体隐性遗传，多在出生后数月或2岁内发病。
表现为进行性发展的脑病，出现运动和智力发育倒退、难治性肌阵挛或局灶性运动性癫痫发作和共济失调。
伴随肝脏功能障碍，严重者出现致死性肝性脑病，多数患者在11岁前死亡。
3. 脊髓小脑共济失调伴癫痫发作综合征(mitochondrial spinocerebellar ataxia and epilepsy syndrome，MSCAPS)：常染色体隐性遗传，在儿童和青少年起病。
主要表现为共济失调、癫痫发作和智力发育倒退，部分患者伴随肌张力障碍。
二、线粒体脑肌病1. 线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作(mitochondrial encephalomyopathy with lactate acidosis and stroke-like episodes，MELAS)：母系遗传，男女比例为1.44:1，发病多数在2-31岁之间，极少在40岁以后。
反复卒中样发作出现在所有患者，存在多种类型的癫痫发作、智能发育迟滞或痴呆、头痛、皮质盲、多毛、呕吐和发热是最常见症状，部分患者伴随四肢疲乏无力、听力下降和身材矮小等。
少数患者伴糖尿病、心肌病、肾病、视网膜病、胃肠病表现，可以重叠Leigh综合征。
在发病后10-15年死亡。
2. 肌阵挛性癫痫伴破碎红纤维(myoclonic epilepsy with ragged red fibers，MERRF)：母系遗传，多见于儿童，表现为肌阵挛、全面性癫痫发作、肌无力、共济失调、耳聋、智力低下、视力下降，偶尔伴发多发性对称性脂肪瘤。
可以叠加MELAS。
3. Keams-Sayre综合征(Keams-Sayre’s syndrome，KSS)：母系遗传，20岁前发病。
先出现持续性眼外肌瘫痪，而后出现视网膜色素变性导致的视力下降以及心脏传导阻滞导致的心慌胸闷症状，部分患者存在肢体无力、小脑性共济失调、神经性耳聋以及智能减退。
易于因心脏病而猝死。
4. 线粒体神经胃肠脑肌病(mitochondrial neurogastrointestinal encephalomyopathy，MNGIE)：常染色体隐性遗传，发病年龄多在青少年期。
多先出现胃肠神经病，表现为腹泻、便秘或周期性的假性肠梗阻或胃瘫，导致消瘦或恶病质。
伴随或随后出现眼外肌瘫痪，表现为眼睑下垂和眼球活动障碍。
常存在周围神经病和感音神经性耳聋。
三、线粒体神经病1. Leber遗传性视神经病(Leber hereditary optic neuropathy，LHON)：母系遗传，发病年龄5-55岁。
85％的患者为男性，急性或亚急性发病，双侧视力同时或先后出现减退，体检发现中央视野丧失，周边视力保存，瞳孔对光反射保存，伴色觉障碍。
个别患者合并心脏传导阻滞、痉挛性截瘫或肌张力障碍，也易于合并多发性硬化。
2. 神经源性肌萎缩-共济失调-色素视网膜病变综合征(neurogenic weakness，ataxia and retinitis pigmentosa syndrome，NARP)：母系遗传，儿童到成年发病，出现四肢远端感觉障碍、肢体无力和腱反射消失以及小脑性共济失调症状。
视网膜色素变性导致夜间视力下降。
还可以伴随痴呆、癫痫发作、肌张力障碍和感音神经性耳聋。
3. 感觉性共济失调神经病伴随眼外肌瘫痪(sensory ataxic neuropathy with ophthalmoparesis，SANDO)：常染色体隐性遗传，一般成年发病，出现感觉性共济失调症状，伴随构音障碍或吞咽困难以及眼外肌瘫痪，部分患者出现四肢无力。
四、线粒体肌病1. 慢性进行性眼外肌瘫痪(chronic progressive external ophthalmoplegia，CPEO)：母系或常染色体遗传，多在青少年期缓慢发病，主要表现为对称性持续性眼睑下垂和眼球活动障碍。
其中隐性遗传性DNAγ-聚合酶相关性眼外肌瘫痪以眼外肌慢性进行性发展的无力为主，发病数年后出现其他表现。
显性遗传性DNAγ-聚合酶相关性眼外肌瘫痪出现全身无力，伴随听力下降、轴索性神经病、共济失调、抑郁、帕金森病、性腺功能低下和白内障。
2. 线粒体肢带型肌病(mitochondrial limb girdle myopathy，MLGM)：母系遗传，多在儿童或青少年发病，主要表现为四肢近端肌无力、运动不耐受及肌痛，休息后好转，可以伴随其他系统受累表现。
五、线粒体病的家族史特点常染色体遗传的线粒体病，其家族内可以出现类似发病者。
母系遗传的线粒体病，其家族内的发病者在临床表现上具有非常大的差异，可以出现听神经病、糖尿病、肝病、心脏病等单器官病。
辅助检查因线粒体病的类型以及鉴别诊断的需要而做必要的选择。
一、生化检查在累及骨骼肌的患者查肌酸激酶，一般轻度升高。
伴肾脏受累查尿常规，可以发现蛋白尿。
伴糖尿病可以发现血糖升高。
伴肝脏损害可以发现转氨酶升高。
多数患者出现血乳酸升高。
乳酸丙酮酸最小运动量试验，对筛选患者有很高特异度，但敏感度较差。
纤维母细胞生长因子21可以作为线粒体病筛查的敏感标志物，但不能用于预测特定疾病的发展以及预后，线粒体呼吸链酶复合体亚单位的活性测定采取新鲜组织标本或培养的患者细胞，出现下降或缺失为异常，但仅出现在部分线粒体病亚型。
二、电生理检查伴肌无力患者进行肌电图检查，出现肌源性损害提示存在肌肉病，出现神经源性损害提示伴周围神经损害。
伴随周围神经病的患者可以进行周围神经传导速度检查，可以发现运动或感觉神经的动作电位波幅下降，提示存在轴索性神经病变。
视觉和听觉诱发电位检查可以发现视神经或听神经损害。
线粒体脑病的患者可以发现脑电图弥漫性或灶性异常，或癫痫样放电。
CPEO一般3-5年复查1次心电图，KSS常规进行心电图检查，可以发现各种类型的传导阻滞等异常改变。
三、影像学检查用于伴脑病的患者。
MELAS的头MRI显示卒中样发作期在颞、顶、枕叶的大脑皮质以及皮质下白质出现长T2信号，病灶可以动态变化，可有局部脑萎缩。
CT可见双侧基底节钙化。
Leigh综合征的头MRI显示双侧基底节、中脑导水管周围、四脑室底部对称长T2信号，少数患者存在脑白质弥漫性异常。
KSS的头MRI多表现为脑萎缩，皮质下白质以及丘脑、基底节和脑于的长T2信号。
MNGIE的头MRI显示脑白质营养不良改变，Alpers综合征的头MRI多表现为脑萎缩以及皮质下白质长T2信号，以顶叶和枕叶为主。
MRS可见乳酸峰。
对伴随心脏损害的患者应当常规进行心肌MRI检查，可以发现亚临床的心肌病改变。
四、病理检查主要用于伴肌肉损害的疾病类型，一般取肢体近端肌肉标本进行冰冻切片的组织学和酶组织化学染色。
可见破碎红纤维、琥珀酸脱氢酶深染的肌纤维或血管、细胞色素氧化酶C阴性肌纤维以及深染的肌纤维，上述改变也出现在其他神经肌肉病。
年龄大于40岁的健康人可以出现个别细胞色素氧化酶C阳性的破碎红纤维、琥珀酸脱氢酶深染肌纤维以及细胞色素氧化酶C阴性肌纤维，不能单独依靠肌肉活体组织检查(活检)确定是线粒体病，许多核基因突变导致的线粒体病没有骨骼肌的形态学改变。
五、基因检查mtDNA突变率在不同组织存在巨大差异，需要依据线粒体病的类型选择不同组织标本进行检查。
因mtDNA或核基因突变的类型不同以及各种类型的线粒体病具有独特突变规律，可以选择进行一代或二代基因检查方法，在MELAS 重点查mtDNA的A3243G点突变，在MERRF重点查mtDNA A8344G 点突变，母系遗传的Leigh综合征和NARP主要查mtDNA T8993C突变，散发型CPEO、KSS、SANDO重点查mtDNA片段缺失，LHON重点查mtDNA G11778A及T14484C突变。
MSCAPS、Alpers综合征以及CPEO 叠加综合征重点查核DNA的1-聚合酶基因。
老年人可以出现少量mtDNA小片段的丢失，属于正常的老化改变。
检测到的突变需要结合临床、其他辅助检查结果以及既往报道确定是否为致病突变，没有典型临床表现特点的mtDNA 致病突变，可以确定为mtDNA突变携带者。
诊断和鉴别诊断线粒体病具有神经系统易于受累以及多系统损害的I临床特点，依据临床表现以及常规的MRI或电生理改变，可以考虑到线粒体病的可能性。