線粒體簡介
線粒體是1850年發現的，1898年 |
| 線粒體病 |
細胞必須有能量的供給才會有活性，線粒體就是細胞中製造能量的器官，科學界也給線粒體起了一個別名叫做“power house”，即細胞的發電廠。一個細胞內含有線粒體的數目可以從十幾個到數百個不等，越活躍的細胞含有的線粒體數目越多，如時刻跳動的心臟細胞和經常思考問題的大腦細胞含有線粒體的數目最大，皮膚細胞含有線粒體的數目比較少。
研究歷史
線粒體病是遺傳缺損引起線粒體代謝酶缺陷，使ATP合成障礙、能量來源不足導致的一組異質性病變。Luft等（1962）首先報導一例線粒體肌病，生化證實為氧化磷酸化脫偶聯引起。Anderson（1981）測定人類線粒體DNA（mtDNA）全長序列，Holt（1988）首次作線粒體病患者發現mtDNA缺失，證實mtDNA突變是人類疾病的重要病因，建立了有別於孟德爾遺傳的線粒體遺傳的新概念。疾病概述
線粒體病可由核基因缺陷或線粒體基因缺陷造成，因此這類疾病可有多種遺傳模式，如母系遺傳、孟德爾遺傳，或者兩者均有。首先，線粒體病表型多樣且可相互重疊。同樣的mtDNA突變可以產生不同的表現型，不同的mtDNA突變可以產生相似的表現型。
第二，除少數線粒體病僅影響單一器官外，絕大多數可影響多器官系統。線粒體呼吸鏈是有氧代謝必需的和最終的通路，因而往往那些依賴於有氧代謝的組織和器官如心、腦和肌肉最先受累，而且症狀突出。
第三，任何年齡都可發生線粒體病。一般來說，由nDNA異常所致者發病於幼年時期，由mtDNA異常所致者則發病於童年和成年以後。
第四，許多病人表現為一系列臨床症狀，屬於一類分散的臨床徵候群，其常見的臨床表現包括眼瞼下垂、外眼肌麻痹、近端肌病、運動不耐受、心肌病、感覺神經性耳聾、視神經萎縮、色素性視網膜病、糖尿病、痙攣或驚厥、痴呆、偏頭痛、類卒中樣發作、舞蹈症和痴呆等。
第五，在許多病例中母系病史可強烈提示線粒體病。
除去線粒體病許多潛在影響之外，有時候它亦能導致輕微的機體功能障礙。有時候，人體有足夠的正常線粒體以代償病變線粒體而供應細胞能量。同樣，因為某些線粒體病的症狀（如糖尿病或心律不齊）在一般患者群體中十分普遍，所以對於這些症狀，還是有非常有效的治療方案的（如胰島素或抗心律不齊藥物）。
分類
根據線粒體病變部位不同可分為：①線粒體肌病：線粒體病變侵犯骨骼肌為主；②線粒體腦肌病：病變同時侵犯骨骼肌和中樞神經系統；③線粒體腦病：病變侵犯中樞神經系統為主。1、線粒體肌病
多在20歲時起病，也有兒童及中年起病，男女均受累。臨床特徵是骨骼肌極度不能耐受疲勞，輕度活動即感疲乏，常伴肌肉酸痛及壓痛，肌萎縮少見。易誤診為多發性肌炎、重症肌無力和進行性肌營養不良等。
2、線粒體腦肌病
（1）慢性進行性眼外肌癱瘓（CPEO）：多在兒童期起病，首發症狀為眼瞼下垂，緩慢進展為全部眼外肌癱瘓，眼球運動障礙，雙側眼外肌對稱受累，復視不常見；部分病人有咽肌和四肢肌無力。
（2）Kearns－Sayre綜合徵（KSS）：20歲前起病，進展較快，表現CPEO和視網膜色素變性，常伴心臟傳導阻滯、小腦性共濟失調、CSF蛋白增高、神經性耳聾和智慧型減退等。
（3）線粒體腦肌病伴高乳酸血症和卒中樣發作（MELAS）綜合徵：40歲前起病，兒童期發病較多。表現突發的卒中樣發作，如偏癱、偏盲和皮質盲、反覆癲癇發作、偏頭痛和嘔吐等，病情逐漸加重。CT和MRI可見枕葉腦軟化，病灶範圍與主要腦血管分布不一致，常見腦萎縮、腦室擴大和基底節鈣化；血和腦脊液乳酸增高。
（4）肌陣攣性癲癇伴肌肉蓬毛樣紅纖維（MERRF）綜合徵：多在兒童期發病，主要表現肌陣攣性癲癇，小腦共濟失調和四肢近端無力等，可伴多發行對稱性脂肪瘤。
3、線粒體腦病
包括Leer遺傳性視神經病（LHOW）、亞急性壞死性腦脊髓病（Leigh病）、Alpers病及Menkes病等。
病理生理
肌病線粒體肌病的主要症狀是肌肉無力、肌肉萎縮以及運動不耐受。肌肉無力和肌肉萎縮一般在眼部肌肉和眼瞼肌群上表現最為明顯。兩種最常見的結果是進行性眼肌麻痹，稱之為進行性眼外肌麻痹（PEO），另一種是上眼瞼下垂，稱為上瞼下垂症。一般情況下，PEO患者也許不會注意到視覺障礙的發生，但他們為了看清不同方向的物品，必須通過轉動頭部的方式來代償眼部的轉動不能。上瞼下垂症更有潛在意義上的心理打擊作用，因為它不僅削弱患者視力，而且可能導致冷漠表情的產生，但該病徵可以同過手術療法糾正，也可以通過使用有“眼瞼下垂支撐帶”功能的眼鏡防止上眼瞼下垂。
線粒體肌病也可能導致顏面部及頸部肌群無力和萎縮，這可能使患者產生髮音和吞咽困難。對於這種狀況，發音治療或改進飲食使之容易吞咽的方法是很有效的。有時候，線粒體肌病患者會有四肢肌群無力的情況發生，這時，可以通過拐丈或輪椅來幫助患者行動。
運動不耐受亦稱為運動易疲勞，是指患者運動後易發生相當嚴重的疲勞。運動不耐受的程度隨個體不同而不同。某些患者也許僅僅在做諸如慢跑等運動時有困難，而另一些人可能連日常起居活動都無法完成。
有時候，運動不耐受會伴有痛性肌痙攣或外傷誘導的疼痛。痙攣是一種急速肌肉收縮狀態就好像暫時“鎖”住了肌肉，而外傷誘導疼痛則是由一種稱為橫紋肌溶解的急性肌肉分解病症所引起。痙攣和橫紋肌溶解一般發生在運動不耐受患者“過度運動”的時候，也可能發生在過度運動中或運動後的幾個小時。
線粒體腦肌病
典型的線粒體腦肌病一般包括以上所述的肌病症狀，同時伴有一至多項神經系統症狀。聽力障礙，偏頭痛以及驚厥是線粒體腦肌病的一般表現。在其中至少一種的表現中，偏頭痛以及驚厥通常伴隨中風（腦部血液供應阻斷）一起發生。
線粒體腦肌病除了影響眼部肌群以外，它也會損傷眼睛本身以及腦部視神經的某些部分（如白內障——晶狀體混濁的一種疾病——是線粒體腦肌病的一種常見併發症）。
一般情況下，線粒體腦肌病可能導致共濟失調或平衡協調能力障礙。共濟失調患者傾向於暈眩易摔倒，但通過理療和職業療法以及使用如扶手、拐杖或對於嚴重患者而言的輪椅之類的輔助器械都可以部分避免此類現象的發生。
其他潛在健康問題
某些線粒體病患者可能發生嚴重的腎臟和消化道併發症或/和糖尿病。其中的某些問題是由於腎臟、消化系統或胰腺（糖尿病相關）中線粒體缺陷的直接影響所產生的，其他的問題則是由其他組織中線粒體缺陷而間接導致的。比如說，橫紋肌溶解是肌紅蛋白從破裂的肌細胞中漏出並隨血液進入循環系統而導致腎臟損害，出現肌紅蛋白尿，該情況導致腎臟血液濾過入尿超負荷，不能及時清除體內毒物，造成腎臟損傷。
兒童患者的特殊問題
視力：一般情況下，PEO和上瞼下垂症可能導致成年患者輕微的視覺障礙，但它們對兒童線粒體肌病患者而言，具有更大的潛在危險。由於童年時期的大腦發育對疾病相當敏感，因此童年期PEO和上瞼下垂症有時候能對大腦視覺系統產生永久性的破壞。出於這樣的原因，請專家對具有PEO和上瞼下垂症體徵的兒童進行視力檢查非常重要。
發育遲滯：由於肌肉紊亂，大腦損傷或兼而有之的原因，線粒體病患兒可能難以學習某些技能。比如說，患兒可能在學習從爬到走的過程中花費相當長的時間（如“坐”、“爬”、“走”等動作）。隨著他們年齡的增長，他們無法達到同齡兒童應具備的行動能力，或許還會有發音或/和學習障礙。
診斷檢查
（一）輔助檢查1、血生化檢查
①血乳酸、丙酮酸最小運動量試驗：約80％的病人運動後10分鐘血乳酸和丙酮酸仍不能恢復正常，為陽性；線粒體腦肌病患者CSF乳酸含量也增高；
②線粒體呼吸鏈複合酶活性降低。
2、肌肉冰凍切片Gomori染色活檢可見肌細胞內線粒體堆積，RF和糖原脂肪增多。
3、CT或MRI檢查：線粒體腦肌病患者可見白質腦病、基底節鈣化、腦軟化、腦萎縮和腦室擴大等。
4、肌電圖：可為肌源性損害或神經源性損害。
5、mtDNA分析
①CPEO和KSS為mtDNA片段缺失，可能發生在卵子或胚胎形成期；
②80％的MELAS病人為mtDNAtRNA基因3243點突變；MERRF綜合徵是tRNA基因位點8344點突變。
（二）診斷及鑑別診斷
1、診斷
根據四肢近端極度不能耐受的疲勞、身體矮小和神經性耳聾等，伴有各亞型臨床特徵；血乳酸、丙酮酸增高，肌肉活檢發現RRF，mtDNA缺失或點突變等。
2、鑑別診斷
需要輿論多發性肌炎、重症肌無力、周期性癱瘓和眼咽型進行性肌營養不良等鑑別。
