线粒体遗传
线粒体（mitochondrion)
功能：细胞有氧呼吸和能量供给场所：产生能量生成氧自由基，调节程序化细胞死亡，即细胞凋亡。被誉为细胞的氧化中心和动力工厂。是细胞核外唯一含有DNA的细胞器，线粒体DNA即mtDNA。
线粒体病
因遗传缺陷引起线粒体代谢酶的缺陷导致ATP合成障碍，能力产生不足而出现的一组多系统疾病，也称为线粒体细胞病。
人的线粒体基因组结构
全长bp、双链、闭环分子，外环为重（H）链，内环为轻（L）链。共编码37个基因：13种多肽链、22种tRNA、2种rRNA。无内含子，唯一的非编码区：bp的D-loop环，包含重链复制起始点、轻重链转录启动子、4个高度保守序列。异质性：每个细胞中含有数百个线粒体，每个线粒体含有2-10个拷贝的mtDNA，因此每个细胞含有数千个mtDNA。线粒体广泛存在于除红细胞以外所有的组织细胞中。脑和骨骼肌作为高能量代谢器官，其细胞中含有大量线粒体，因而mtDNA缺陷产生极其广泛的疾病谱，最主要的表现为线粒体性脑肌病。目前，已发现人类多种疾病与线粒体基因突变有关。
线粒体基因组的遗传特点
突变率高（mtDNA比nDNA突变率高10~20倍）
半自主性（能够自助复制转录）
遗传密码与通用密码不同
母系遗传（母亲将mtDNA传给子女，但只有女儿可以将mtDNA传递给下一代）
mtDNA在有丝分裂和减数分裂期间都要经过复制分离
同质性：指一个细胞或一种组织的所有mtDNA分子上某一基因相同（表现为：或均为野生型，或均为突变型）
异质性：指mtDNA突变导致某种组织或细胞内野生型和突变型mtDNA（细胞是否异常甚至疾病，取决于突变型mtDNA的比例）
线粒体遗传病
发病机理：一个细胞的mtDNA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mtDNA的相对比例，仅当突变型达到一定阈值时，病理特征才能表现出来。
此类疾病为多系统疾病，最常受影响的是骨骼肌、脑及心肌、其他为周围神经、肾、肝、内分泌腺体等等。
线粒体肌病的临床分型
一、线粒体肌病
骨骼肌受侵为主，临床表现多样，类似多发性肌炎，重症肌无力，进行性肌营养不良，周期性瘫痪，心肌病）
二、线粒体脑肌病
三、Leber遗传性视神经病
好发年龄为18~30岁，85%的患者为男性，多数双侧视力同时减退，少数一眼先发病，数周或数月后另眼也发生视力丧失，其后病情相对稳定。中央视力丧失，周边视力保存，全盲者少见，瞳孔对光反射保存，伴色觉障碍。本病多以视神经受侵为主，较少伴有其他症状和体征。
四、亚急性坏死性脑脊髓病（Leighdisease）
为先天代谢异常性疾病，多为散发病例，也有表现为常染色体隐性遗传或母系遗传，男性多于女性。多数发生于1岁以下的婴儿，青少年及成年患者也偶有报道。临床表现复杂多样，生前诊断常很困难，多在出生后3~4个月发病，首先表现为喂养困难、智能发育停滞、吞咽困难、全身无力、肌张力低下、消瘦、锥体束征、视力、听力减退、眼外肌瘫痪、眼球震颤和共济失调等，少数可有精神运动性癫痫。呼吸功能障碍是另一特征性症状，表现为阵发性中枢性过度呼吸。部分病例有周围神经受损。症状多持续进展，绝大多数患儿死于2岁之前本病的预后和发病年龄的早晚和症状的多寡有关。发病年龄越早，临床症状越多，预后越差。
医院儿研所分子诊断平台目前开展有线粒体疾病的相关基因检测，线粒体环基因测序，线粒体脑病热点突变检测。对于临床高度怀疑线粒体疾病的患儿可行以上基因检测，有助于疾病进一步的确诊和治疗。
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