也可参考 可疑遗传性代谢病的诊断程序 可疑遗传性代谢病的诊断程序 大部分遗传代谢病(先天性代谢异常)是罕见的,因此其诊断需要高度的怀疑。及时诊断有利早期治疗,可有助于避免急性和慢性并发症、发育受限,甚至死亡。 症状和体征可能是非特异性的,经常由一些不同于遗传性代谢病的疾病引起,比如感染。这些可能的原因也需要做鉴别。 新生儿期表现的疾病往往更严重;许多疾病的表现通常包括 嗜睡 喂养不良 Common.TooltipReadMore 。
细胞呼吸作用(氧化磷酸化)发生在线粒体,一系列酶催化电子传递给分子氧,合成贮存能量的三磷酸腺苷(ATP)。缺陷包括这一过程所用的酶类会使细胞呼吸作用减弱,降低ATP:ADP(腺苷二磷酸)比例。线粒体有自己的DNA(线粒体DNA [mtDNA]),它是母体来源的。但是,mtDNA与细胞核DNA共同承担线粒体功能。因此,线粒体和核突变均可引起线粒体疾病。
需氧量高的组织如脑、神经、视网膜、骨骼肌和心肌特别容易受氧化磷酸化缺陷的影响。
最常见的临床表现是
癫痫
张力过低
眼肌麻痹
中风发作
肌无力
严重便秘
心肌病
在生化学上,由于NADH:NAD比率增加,乳酸脱氢酶反应的平衡向乳酸转移,因此可能发生严重的乳酸酸中毒。乳酸∶丙酮酸比率的增加将氧化磷酸化缺陷与乳酸酸中毒的其他遗传原因区分开来,如 丙酮酸羧化酶或丙酮酸脱氢酶缺乏 丙酮酸代谢障碍 丙酮酸代谢障碍引起 乳酸酸中毒和多种中枢神经系统畸形。 丙酮酸是一种重要的碳水化合物代谢底物。丙酮酸代谢紊乱包括在 碳水化合物代谢紊乱中。 也可参见 可疑遗传性代谢病的诊断程序 丙酮酸脱氢酶是负责从克雷伯氏循环产生丙酮酸的乙酰CoA的多酶复合物。缺乏导致丙酮酸盐升高,从而提高乳酸水平。为 X连锁或 常染色体隐性遗传。 临床表现严重性不同,包括乳酸血症和中枢神经系统畸形和其他生后的变化,包括:大脑皮质、脑干以及基底神经节的囊性损害、共济失... Common.TooltipReadMore ,其中乳酸∶丙烯酸比率保持正常。成纤维细胞生长因子 21 (FGF-21) 和生长分化因子 15 (GDF-15) 是可能提示线粒体功能障碍的其他生物标志物。很多氧化磷酸化缺陷已被阐述,故这里只叙述其中最常见的一部分和它们的独特特征。
优点与缺陷
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线粒体突变和变异体被认为和许多相关的老年病有关,如帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、糖尿病、耳聋、肿瘤。
以下病症是具有已知表型/基因型相关性的病症。线粒体功能存在其他不太明确的缺陷。此外,存在许多条件,其中遗传缺陷引起继发性线粒体功能障碍。
Leber遗传性视神经病变(LHON)
LHON的特点是视网膜变性导致的急性或亚急性双侧中央视力丧失。起病常在20~30岁,但从儿童到成人都可以发病。男女比例是4∶1。许多线粒体DNA突变已被确认,但3种常见突变占90%。LHON谱系常表现为线粒体疾病典型的母系遗传特征,包括mtDNA突变。
玻璃体内基因治疗在早期临床试验中显示出非常有希望的结果。
线粒体脑肌病、乳酸酸中毒和卒中样发作(MELAS)
线粒体tRNAleu 基因突变引起这种以反复发作的“化学(代谢性)中风”、肌病和乳酸酸中毒为特征的进行性神经变性疾病。在许多病例中,细胞包含着野生型和突变型的线粒体DNA(异质性),因此表现也是多样性的。
伴粗糙红纤维的肌阵挛型癫痫(MERRF)
这是一种以不能控制的肌肉收缩(肌阵挛性癫痫发作)、痴呆、共济失调和肌病为特征的进行性疾病,活检时表现为特殊染色的粗糙红纤维(表明线粒体增生)。突变发生在线粒体tRNAlys基因。异质性很常见,因此表达差异也很大。
Kearns-Sayre综合征和慢性进行性外眼肌麻痹(CPEO)
这种疾病以眼肌麻痹、上睑下垂、不典型色素性视网膜炎、粗糙红纤维肌病、共济失调、耳聋和心肌病为特征,典型发作在20岁之前。
Kearns-Sayre综合征是由mtDNA的大量连续缺失,导致线粒体蛋白形成和氧化磷酸化的重要基因缺失引起的。
CPEO可由多种不同核基因中的一种突变产生,这种突变对mtDNA的产生和维持至关重要,并可导致肌肉细胞中mtDNA的大部分片段缺失。不太常见的原因包括mtDNA基因中的点突变,这些突变为产生转移RNA提供指令。
神经病变、共济失调和色素性视网膜炎(NARP)
NARP是一种进行性疾病,其特征是感觉神经病(四肢麻木,刺痛或疼痛),肌无力,共济失调,视网膜退化引起视力下降(色素性视网膜炎 视网膜色素变性 视网膜色素变性是一种缓慢进展、双眼发病的视网膜以及视网膜色素上皮的变性,系不同基因突变所致。症状包括夜盲和周边视力丧失。眼底镜检查可明确诊断,体征包括赤道部视网膜骨细胞样色素沉着、视网膜小动脉变窄、视盘蜡白、后囊下白内障和玻璃体细胞。视网膜电图检查可以帮助明确诊断。 维生素A棕榈酸酯、ω-3脂肪酸、叶黄素和玉米黄质可能有助于减缓视力下降的进展。 视网膜蛋白的异常基因编码可能是引起视网膜色素变性的原因;已经明确了几种基因。大多数病例是常染... Common.TooltipReadMore ),认知能力下降,癫痫发作,听力下降和心脏传导缺陷。这种疾病可以发生在童年或成年早期。
NARP源于mtDNA中包含的 ATP6 基因突变。ATP6 突变会改变三磷酸腺苷(ATP)合酶的结构或功能,从而降低线粒体产生ATP的能力。
Leigh病(亚急性坏死性脑病)
Leigh病是一种严重的神经系统疾病,通常在出生后第一年出现。它的特征是进行性吞咽困难,体重增加不良,肌张力减退,无力,共济失调,眼肌麻痹,眼球震颤,视神经萎缩伴有乳酸性酸中毒。患者通常在2 - 3年内死亡,常死于呼吸衰竭。
影像学检查显示基底节,小脑和脑干的退行性病变。
Leigh病是由线粒体中参与能量产生的超过75种不同的核基因或mtDNA基因中的一种发生突变引起的。
线粒体神经胃肠脑肌病(MNGIE)
MNGIE 是一种非常罕见的疾病,其特征是胃肠道 (GI) 道肌肉退化,导致胃肠道运动不良并引起许多胃肠道症状。此外,由于周围神经的退化,还会出现眼部肌肉无力以及感觉丧失和四肢无力。发病年龄不定,但通常在20岁之前。
MNGIE 是由基因突变引起的 TYMP 基因,它编码胸苷磷酸化酶,并在 mtDNA 中发生二次变化。继承是 常染色体隐性遗传 常染色体隐性遗传 单基因引起的遗传性疾病(孟德尔遗传病)是最容易分析,也是研究得最充分的。如果一种性状的表达仅需要一个拷贝的基因(单个等位基因),那么这个性状被认为是显性的。如果一个性状的表达需要二个拷贝的基因(双等位基因),那么这个性状被认为是隐性的。X连锁的疾病是一个例外。由于男性通常没有配对的等位基因来代偿在X染色体上的大部分等位基因,因此即使该症状是隐性的,X染色体上的等位基因在男性亦会表达。也存在其他例外,如... Common.TooltipReadMore ;男性和女性同样受到影响。
治疗的重点是症状管理。长期预后较差,平均死亡年龄在 30 多岁。
更多信息
以下英语资源可能会有用。 请注意,本手册对这些资源的内容不承担任何责任。
Online Mendelian Inheritance in Man® (OMIM®) database在线人类孟德尔遗传®(OMIM®)数据库:完整的基因、分子和染色体位置信息