线粒体病.ppt
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1、关于线粒体病现在学习的是第1页,共74页1、线粒体病的定义因遗传基因异常引起线粒体代谢酶的缺陷导致ATP合成障碍而出现的一组多系统疾病,也称为线粒体细胞病。遗传方式:母系遗传、常染色体遗传和性连锁遗传。神经系统线粒体病是指以神经系统损害为主要临床病理特点的线粒体病*2现在学习的是第2页,共74页发病率 成年人mtDNA突变率为1/5000,而线粒体病核基因突变率为2.9/10万。我国至今没有线粒体病的流行病学资料,但mtDNA突变是我国遗传性视神经病最常见类型,mtDNA的3243点突变出现在1.69%的糖尿病患者,国内多个医院几十、上百或上千例线粒体病的报道,提示该病并不十分罕见。*3Che
2、n J,Xu K,Zhang X,et al.Mutation screening of mitochondrial DNA as well as OPA1 and OPA3 in a Chinese cohort with suspected hereditary optic atrophy.Invest Ophthalmol Vis Sci.2014;55:6987-6995.现在学习的是第3页,共74页线粒体病研究史线粒体病研究史19511951年年LeighLeigh描述亚急性坏死性脑脊髓病,后证实线粒体病描述亚急性坏死性脑脊髓病,后证实线粒体病19581958年年Kearns-Shy
3、Kearns-Shy描述描述KSSKSS综合征综合征 19621962年年Luft Luft 报道线粒体肌病。后证实氧化磷酸化脱偶联异常报道线粒体肌病。后证实氧化磷酸化脱偶联异常19631963年年EngelEngel改良了高茂瑞染色方改良了高茂瑞染色方19661966年年PricePrice用冰冻切片进行用冰冻切片进行 MGT MGT 染色染色1967 Coleman1967 Coleman通过酶组织化学诊断线粒体肌病通过酶组织化学诊断线粒体肌病 19691969年年Brandley Brandley 对脂肪代谢性肌肉病进行描述对脂肪代谢性肌肉病进行描述19711971年年EngelEnge
4、l发现发现 RRFRRF,电镜下线粒体堆积,电镜下线粒体堆积1972Hudgson 1972Hudgson 发现氧化代谢异常发现氧化代谢异常19751975年年Sengers Sengers 在线粒体病发现乳酸血症在线粒体病发现乳酸血症19771977年年ShapiraShapira首先报道线粒体脑肌病首先报道线粒体脑肌病19791979年年Morgan-HughesMorgan-Hughes发现线粒体呼吸链异常发现线粒体呼吸链异常1980Fukuhara1980Fukuhara报道报道MERRF MERRF 19811981年年AndersonAnderson测定人类测定人类mtDNAmtD
5、NA的全长序列,提出母系遗传概念。的全长序列,提出母系遗传概念。19881988年年HoltHolt和和DiMauroDiMauro分别在患者发现分别在患者发现mtDNAmtDNA突变和缺失。突变和缺失。临床病理、生化、基因诊断临床病理、生化、基因诊断临床病理诊断临床病理诊断 生化诊断生化诊断 基因诊断基因诊断国国外外*4现在学习的是第4页,共74页*5国内国内 1986年陈清棠教授和林世和教授对线粒体病进行报导,郭玉璞教授对病理进行报道。目前多家医院有能力对此病进行诊断,国内报道的线粒体相关文章有2000余篇,研究手段包括生化、基因、病理、影像学和电生理检查,不仅诊断了目前已知的所有线粒体病
6、类型,还首次发现了几个新的疾病亚型和基因突变。现在学习的是第5页,共74页*6MGT染色 1963年年Engel改良了改良了MGT染色染色,1966年年Price用冰冻用冰冻切片进行切片进行MGT染色染色现在学习的是第6页,共74页*7酶组织化学染色酶组织化学染色1967 Coleman建立酶组织化学染色方法建立酶组织化学染色方法现在学习的是第7页,共74页*8电镜检查1971年年Engel发现发现RRF,电镜下线粒体堆积,电镜下线粒体堆积现在学习的是第8页,共74页其他器官存在病变 皮层的海绵样改变Wang Z,Qi XK,Yao S,Chen B,Luan X,Zhang W,Han M,
7、Yuan Y.Phenotypic patterns of MELAS/LS overlap syndrome associated with m.13513GA mutation,and neuropathological findings in one autopsy case.Neuropathology.2010;30.604-614.*9现在学习的是第9页,共74页脑活检一般不用于诊断 皮质深部的层样损害,并非板层样坏死*10现在学习的是第10页,共74页mtDNA基因检查1981年Anderson测定人类mtDNA的全长序列,提出母系遗传概念。1988年Holt和DiMauro分别
8、在线粒体病患者发现mtDNA突变和缺失。*11现在学习的是第11页,共74页主要内容 定义和发展史 MtDNA的特点和发病机制 主要临床表现 常见类型 辅助检查、诊断和鉴别诊断 治疗和管理*12现在学习的是第12页,共74页线粒体病的基因分类 核DNA缺陷 MtDNA缺陷 MtDNA和核DNA间的信号传递障碍 底物转运或利用障碍 蛋白运输障碍 三羧酸循环障碍 氧化磷酸化耦联障碍 呼吸链缺陷*13现在学习的是第13页,共74页线粒体功能改变*线粒体正常功能病理状态下的功能改变产生ATP,占功能的50%产生95%的活性氧调节细胞氧化还原平衡调控细胞的调亡ATP合成障碍氧自由基增加细胞内的氧化还原失
9、衡诱导细胞凋亡 14现在学习的是第14页,共74页主要内容 定义和发展史 MtDNA的特点和发病机制 主要临床表现 常见类型 辅助检查、诊断和鉴别诊断 治疗和康复*15现在学习的是第15页,共74页一般临床表现 发病年龄 婴儿:Leigh病、Alper病 儿童:MELAS;MERRF;Leigh;肌病和心肌病;KSS 成人:进行性眼外肌瘫痪;MELAS*16现在学习的是第16页,共74页神经系统 中枢神经 共济失调 癫痫发作 肌张力异常 偏头痛 精神运动倒退 痴呆 发作性脑病 肌肉 疲劳 肌无力 横纹肌溶解 周围神经:感觉神经病 自主神经病*17现在学习的是第17页,共74页其他器官 眼部 眼
10、外肌瘫痪 视力或视野:皮层盲 色素性视网膜病 视神经病 耳 听力下降 身材矮小 糖尿病 心脏 传导阻滞 心肌病 消化系统 假性肠梗阻 肝功能衰竭*18现在学习的是第18页,共74页主要内容 定义和发展史 MtDNA的特点和发病机制 主要临床表现 常见类型 辅助检查、诊断和鉴别诊断 治疗和管理*19现在学习的是第19页,共74页临床分型 线粒体肌病 线粒体脑肌病 线粒体神经病 线粒体脑病*20现在学习的是第20页,共74页(一)线粒体肌病1、慢性进行性眼外肌瘫痪2、线粒体肢带型肌病3、线粒体胃肠肌病*21现在学习的是第21页,共74页1、慢性进行性眼外肌瘫痪CPEO 母系或常染色体遗传。多在青少
11、年期缓慢发病。单纯CPEO:对称性持续性眼睑下垂和眼球活动障碍,逐渐出现吞咽困难、四肢近端无力 CPEO叠加:听力下降、轴索性神经病、共济失调、抑郁、帕金森病、性腺功能低下和白内障。*22刘淇,刘靖,冷颖林,等。线粒体DNA单一大片段缺失患者61例临床表型和基因型分析。中华神经科杂志,2015,48:382-389。现在学习的是第22页,共74页*23现在学习的是第23页,共74页2、线粒体肢带型肌病MLGM 母系异常 多在儿童或青少年发病 主要表现为四肢近端肌无力、运动不耐受及肌痛,休息后好转 可以伴随其他系统非特异性受累表现*24赵丹华,栾兴华,陈彬,等。8例肢带型线粒体肌病患者的临床、病
12、理特点和线粒体基因突变分析。中国神经免疫学和神经病学杂志。2010;17:334-337.现在学习的是第24页,共74页3、线粒体胃肠肌病MGID 以胃肠道症状为主要表现,伴随进行性消瘦,有时轻度腹泻。肌酶升高或正常,血乳酸升高。全消化道造影显示胃下垂,小肠蠕动功能亢进。EMG示肌源性损害,神经传导速度正常。头颅MRI正常。*25袁云,王朝霞,秦炯,等。线粒体胃肠肌病二例的临床和病理研究。中华神经科杂志,2003,36;142-145。现在学习的是第25页,共74页*26现在学习的是第26页,共74页(二)线粒体脑肌病1、线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作2、肌阵挛性癫痫伴破碎红纤维3、Ke
13、arn-Sayre综合征。4、线粒体神经胃肠脑肌病。*27现在学习的是第27页,共74页1、线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作,MELAS 母系遗传,男:女=1.53:1 发病多数在2-31岁之间,极少在40岁后。反复卒中样发作,多种类型的癫痫发作、智能发育迟滞或痴呆、头痛、皮质盲、多毛、呕吐和发热是最常见症状。伴随四肢疲乏无力、听力下降和身材矮小等,出现糖尿病、心肌病、肾病、视网膜病、胃肠病。可以重叠Leigh综合征。在发病后10-15年死亡。*28Wang Z,Qi XK,Yao S,et al.Phenotypic patterns of MELAS/LS overlap syndro
14、me associated with m.13513GA mutation,and neuropathological findings in one autopsy case.Neuropathology.2010;30:606-614.现在学习的是第28页,共74页2、肌阵挛性癫痫伴破碎红纤维MERRF 母系遗传 多见于儿童 表现为各种癫痫发作 伴随肌无力、共济失调、耳聋、智力低下、视力下降,偶尔伴发多发性对称性脂肪瘤。可以叠加MELAS。*29Liu K,Zhao H,Ji K,Yan C.MERRF/MELAS overlap syndrome due to the m.3291T&g
15、t;C mutation.Metab Brain Dis.2014;29:139-144.现在学习的是第29页,共74页3、Kearn-Sayre综合征KSS 母系遗传 20岁前发病。先持续性眼外肌瘫痪,而后视网膜色素变性导致的视力下降以及心脏传导阻滞导致的心慌胸闷症状 伴随肢体无力、小脑性共济失调、神经性耳聋以及智能减退。多因心脏病而猝死。*30现在学习的是第30页,共74页4、线粒体神经胃肠脑肌病MENGIE 常染色体隐性遗传 发病年龄多在青少年期。先有胃肠神经病,表现为腹泻、便秘或周期性的假性肠梗阻或胃瘫,导致消瘦或恶病质。伴随眼外肌瘫痪,表现为眼睑下垂和眼球活动障碍。常存在周围神经病和
16、感音神经性耳聋。*31唐吉刚,李传芬,李靖,等。线粒体神经胃肠脑肌病一例临床、病理及基因分析。中华神经科杂志,2014,47:26-29。现在学习的是第31页,共74页(三)、线粒体脑病 1、Leigh综合征 2、Alpers综合征 3、脊髓小脑共济失调伴癫痫发作综合征*32现在学习的是第32页,共74页1、Leigh综合征LS母系或常染色体遗传,多见于婴幼儿,偶尔出现在青少年以及成年人。精神和运动发育延迟、运动功能倒退或肢体无力以及癫痫发作是最常见症状,伴随眼球活动障碍、共济失调、视力下降和听力丧失,随疾病发展出现呼吸节律异常或呼吸衰竭。可以重叠其他类型线粒体病的表现。一般在发病后数年死亡,
17、个别患者呈良性病程。*33Ma YY,Wu TF,Liu YP,et al.Genetic and biochemical findings in Chinese children with Leigh syndrome.J Clin Neurosci.2013;20:1591-1594.Zhang Y,Yang YL,Sun F,et al.Clinical and molecular survey in 124 Chinese patients with Leigh or Leigh-like syndrome.J Inherit Metab Dis.2007;30:265.现在学习的是第
18、33页,共74页病理改变模式 基底节型:基底节受累早于脑干,也可以伴随白质损害;脑干型:脑干先受累,伴或不伴基底节以及白质受累;白质型:基底节完整,脑干在后期累及。*34现在学习的是第34页,共74页2、Alpers综合征AS 常染色体隐性遗传,多在出生后数月或2岁内发病。进行性发展的脑病,出现运动和智力发育倒退、难治性肌阵挛或局灶性运动性癫痫发作和共济失调。伴随肝脏功能障碍,出现致死性肝性脑病,多数患者在11岁前死亡。*35Bao X,Wu Y,Wong LJ,et al.Alpers syndrome with prominent white matter changes.Brain De
19、v.2008;30:295-300.现在学习的是第35页,共74页3、脊髓小脑共济失调伴癫痫发作综合征,MSCAPS 常染色体隐性遗传 在儿童和青少起病 主要表现为共济失调、癫痫发作和智力发育倒退。伴随肌张力障碍。*36现在学习的是第36页,共74页(四)线粒体神经病 1、Leber遗传性视神经病 2、神经源性肌萎缩共济失调色素视网膜病变综合征 3、感觉性共济失调神经病伴随眼外肌瘫痪*37现在学习的是第37页,共74页1、Leber遗传性视神经病LHON 母系遗传 发病年龄5-55岁。85%的患者为男性,急性或亚急性发病 双侧视力同时或先后出现减退,中央视野丧失,周边视力保存,伴色觉障碍。伴随
20、心脏传导阻滞、痉挛性截瘫或肌张力障碍,也易于合并多发性硬化。*38Liang M,Jiang P,Li F,et al.Frequency and spectrum of mitochondrial ND6 mutations in 1218 Han Chinese subjects with Lebers hereditary optic neuropathy.Invest Ophthalmol Vis Sci.2014;55:1321-1331.现在学习的是第38页,共74页2、神经源性肌萎缩共济失调色素视网膜病变综合征,NARP 母系遗传 儿童到成年发病 四肢远端感觉障碍、肢体无力和腱反
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