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线粒体病的临床范畴广泛，带来沉重的负担
线粒体是细胞内的重要细胞器，其主要功能是提供细胞所需要的能量以维持机体的正常活动。线粒体结构和功能的异常经常会诱发多系统疾病，线粒体遗传病的治疗和预防是我国目前所面临的重大卫生保健问题，也是当今生命科学研究的重点问题。
5月30日，复旦大学上海医学院马端教授在“2021生殖医学新进展学习班暨第七届集爱中美生殖医学高层论坛”现场，与大家分享《线粒体遗传病及应对策略》主题演讲。以下内容根据马端教授现场演讲整理。
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遗传相关疾病的分类
马端教授介绍，遗传相关疾病的分类大致分为单基因疾病和复杂性疾病，单基因疾病包括孟德尔遗传病和线粒体遗传病，复杂性疾病包括多基因疾病、染色体疾病和表观遗传疾病。
本次重点介绍线粒体遗传病。
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线粒体基因组的特点
马端教授介绍，人类基因组分为核基因组 （nuclear genome） 和线粒体基因组（mitochondrial genome）。线粒体基因组的形态为双链环状DNA分子，线粒体基因组结构特点包括：
1.基因内无内含子，缺少非翻译区，基因排列紧凑；
2.基因之间无终止子，基因间无间隔，有些甚至重叠；
3.两条链都具有编码功能，但两条链编码不对称；
4.部分线粒体基因的密码子与细胞核基因的密码子不同。
这些特点表明，线粒体基因组在构成上与核基因组不同，也反映两者的起源不同，也因为这些特点，线粒体遗传病有着自身的特殊性。
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线粒体遗传病临床特点及发病机制
马端教授介绍，线粒体病与线粒体遗传病概念不同。
线粒体病：指线粒体结构和功能缺陷致使ATP合成障碍、能量来源不足导致的疾病。
线粒体遗传病：是由线粒体DNA突变引起的因线粒体结构和功能异常导致的疾病。
由此可知，线粒体病的临床范畴更广泛，除了包括线粒体遗传病之外，还包括由于核基因导致的线粒体结构和功能缺陷病。
▌线粒体遗传病的临床特点
线粒体遗传病目前患病率为1/5000，少见但非罕见，疾病反复发作，累积全生命周期，病变可以累积单个或多个器官，疾病的严重性与突变基因、位点与病程有关，轻重不一。
线粒体病具有母系遗传的特点，但近期发表在PNAS上的研究提示，线粒体也存在双亲遗传的可能。
▌线粒体遗传病的发病机制
线粒体DNA是裸露的分子，无组蛋白保护，无DNA损伤修复系统，因此，突变率比核DNA高10-20倍。
各个器官线粒体突变的比例是不同的，临床也称之为组织异质性。当线粒体突变比例达到一定程度时，不能满足特定器官的能量代谢，才引起器官的功能异常，这叫做阈值效应。
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常见的线粒体遗传病
线粒体遗传病种类繁多，临床包括40余种疾病。
▌亚急性坏死性脑病（Leigh Syndrome）
由于线粒体功能异常导致神经功能缺损的一种“以基底节核团、脑干结构受累为主的双侧对称性的海绵状变性、坏死为主要病理及影像学特点”的神经变性病；
多于婴儿或青少年期起病，典型的表现为精神运动发育迟滞或倒退、肌张力低、喂养困难、呼吸节律异常、视听障碍、共济失调、不自主运动和癫痫发作；
确诊需要病理及基因证实。
▌Leber遗传性视神经病
通常在20岁~30岁发病，但发病年龄范围可从儿童时期一直到70多岁；
表现为急性亚急性视力减退，首发症状为视物模糊，几个月之内出现失明；
男女发病比例为4：1。
▌眼外肌麻痹-色素性视网膜炎-心脏传导阻滞综合征（Kearns-Sayre Syndrome）
患者逐渐出现上眼睑下垂，肌无力，智能减退，神经性耳聋等症状；
致病原因：线粒体4997个核苷酸分子的缺失，涵盖12个线粒体基因；
临床表现取决于突变线粒体的异质性程度和组织分布，当肌细胞缺陷线粒体大于85%，可发生所有KSS症状。
▌mt12S RNA与耳聋
氨基糖甙类抗生素主要有庆大霉素、奈替米星、链霉素、丁胺卡那霉素等，临床上主要用于治疗革兰氏阴性杆菌等细菌引起的感染。2-5%的听力正常人接触该类抗生素后会出现不可逆的听力损失。研究发现这与mt12S RNA突变有关。
因此，在高危人群和易感人群中基因突变筛查，并建立基因档案，是减少母系遗传药物性耳聋发生率的有效措施；
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线粒体遗传病的治疗
线粒体遗传病相对常见，常表现为神经和肌肉功能异常，临床上主要有以下治疗方法：
植入前诊断可以检测线粒体DNA是否变异；
生殖细胞核移植、纺锤体移植和极体移植可根治线粒体遗传病。
本文首发：医学界妇产频道
本文作者：医学界报道小组
责任编辑：一川
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