广义的线粒体遗传病是指以线粒体功能异常为病因学核心的一大类疾病，包括线粒体基因组、核基因组的遗传缺陷以及二者之间的通讯缺陷。而狭义的线粒体遗传病是指由mtDNA突变（自发或遗传）所致的线粒体功能异常而引起的疾病。通常所指的线粒体遗传病为狭义的线粒体遗传病。

目前已发现大约30多个点突变和多种缺失与线粒体遗传病有关。mtDNA的突变类型可分为三类：①mtDNA编码基因的点突变；②mtDNA的大片段缺失和重复；③mtDNA数量的减少。点突变通常为母系遗传；单发的片段缺失或重复多为散发性；多发的大片段缺失或mtDNA数量的减少呈现常染色体显性或隐性遗传，即提示该病是核基因缺陷所致的线粒体功能障碍。

疾病举例：

1．Leber遗传性视神经病：Leber遗传性视神经病是人类发现的第一种母系遗传的疾病。LHON的主要症状为视神经坏死引起的急性无痛双侧性中央视力丧失，其眼部特征包括环视乳头毛细血管扩张性微血管病和视盘周围神经纤维层膨胀，同时也常伴有心脏节律失常。一般发病年龄为18～30岁，男女发病比例4：1。最早发现的、最重要的是mtDNA第11778位G→A，该位点编码NADH-辅酶Q复合物亚单位ND4第340位的精氨酸。此位点的突变降低了电子传递的效率，从而减少了视神经ATP的供给，导致视神经功能的下降，最终引起视神经的萎缩、死亡。此外已发现10多种点突变与该病的发生有关，它们分布于ND1、ND2、ND3、ND4、ND6、细胞色素b等基因中。

2．mtDNA突变与氨基糖甙类抗生素致聋：1993年Prezant等通过母系遗传的氨基糖甙类抗生素致聋（AAID）家系的研究，首次报道了mtDNA12S rRNA基因1555A→G的突变与这类耳聋有关。随后国内外的一些研究证实该突变导致机体对氨基糖甙类抗生素易感性升高，极少剂量的氨基糖甙类抗生素就会致聋。AAID的发生是遗传因素和环境因素共同作用的结果。

3．MELAS综合症：主要症状为阵发性呕吐，乳酸中毒，肌肉组织病变。中风具可逆性，它使大脑皮层和脊髓白质损伤，可以用CT或MRI检出。约80%的患者是由于mtDNA3243A→G的突变引起。

4．MERRF综合征：又称为肌阵挛性癫痫和破碎红纤维病，大多数MERRF病例是由于mtDNA上tRNALys基因点突变（A8344G）引起。这个突变位于该基因TΨC环处，该处序列在进化上具有保守性，而突变可能以某种方式改变了线粒体蛋白质的合成。少数该病患者mtDNA为T8356C点突变，症状相对轻微。

5．Kearns-Sayre综合症：本病有以下共同特征：①20岁以前发病；②进行性的眼外肌麻痹；③色素视网膜炎。研究发现，几乎所有的患者均有mtDNA的缺失。缺失片段大小范围在2.0～7.0kb之间，缺失大多发生在大约有30%～50%的KSS患者的缺失片段为4977bp，断裂点分别位于ATP酶亚单位8基因中的第8468位和ND5基因的第13446位。

6．非胰岛素依赖性糖尿病：1992年，在符合母系遗传的糖尿病伴感音神经耳聋的家系中发现了mtDNA 10.4kb的片段缺失和tRNA基因3243位A→G突变。1995年日本学者发现ND1基因中的3316位G → C突变与非胰岛素依赖性糖尿病（NIDDM）发病存在相关性。

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知识扩展：

注：以上视频资料来自科学出版社案例版《医学遗传学》第3版教材的二维码内容。