線(xiàn)粒體基因組具有的獨特優(yōu)點(diǎn)：線(xiàn)粒體DNA分子小、拷貝數高;結構和組織簡(jiǎn)單而高度保守，母系遺傳，缺乏重組，DNA突變率高，以發(fā)生病變。線(xiàn)粒體是人體的能源工廠(chǎng)，通過(guò)物質(zhì)和能量代謝過(guò)程，最后經(jīng)三梭酸循環(huán)、呼吸鏈產(chǎn)生ATP，為人體各種生理活動(dòng)提供動(dòng)力。研究證明，線(xiàn)粒體發(fā)生病變或調控線(xiàn)粒體的核基因組發(fā)生突變時(shí)，能量供應發(fā)生障礙，可能產(chǎn)生神經(jīng)系統、心血管、內分泌及其他系統疾病和腫瘤等疾患。線(xiàn)粒體肌病以骨骼肌極度不能耐受疲勞為主要特征。線(xiàn)粒體疾病一般發(fā)生于中、青年人，可能有家族史，多數患者的母親或母系親屬可能有類(lèi)似疾病患者(母系遺傳)。

　　線(xiàn)粒體病最容易影響的組織是腦、骨骼肌及心肌。神經(jīng)系統損害主要表現有：眼外肌麻痹、中青年人卒中、癲癇發(fā)作、肌陣攣、視神經(jīng)病、肌病、神經(jīng)性耳聾、共濟失調、癡呆、周?chē)窠?jīng)病、肌張力障礙、腦脊液蛋白升高等。其它系統損害表現為：心臟傳導阻滯、心肌病、母系遺傳糖尿病、身材矮小、甲狀腺功能低下、視網(wǎng)膜色素變性、白內障、乳酸酸中毒、近端腎小管功能缺陷、腎小球疾病、肝病、小腸假性梗阻、發(fā)作性嘔吐、全血細胞減少、胰腺功能失調及精神性疾病(特別是抑郁)、腫瘤等。

　　根據受累及的神經(jīng)系統部位，線(xiàn)粒體病分為腦病、肌病、腦肌病和其他中間類(lèi)型。神經(jīng)科臨床多見(jiàn)的疾病有線(xiàn)粒體肌病，LHON，MELAS，CPEO，MERRF，KSS，Leigh病，NARP，Pearson綜合癥，Alpers病及Menkes病等。

　　線(xiàn)粒體病的實(shí)驗室檢查異常包括：骨骼肌活檢中破碎紅纖維(RRF)，血清和腦脊液中的乳酸水平增高，肌電圖肌原性損害和/或神經(jīng)原性損害、周?chē)窠?jīng)病，聽(tīng)力圖檢查示神經(jīng)性耳聾，基底節鈣化/壞死或MRI局限性信號異常，線(xiàn)粒體氧化磷酸化酶的缺陷，而mtDNA突變檢測正日益成為診斷線(xiàn)粒體病的利器。

　　線(xiàn)粒體基因組的遺傳表現出典型的母系遺傳的特點(diǎn)：只有女性患者可將致病基因傳遞給后代，而后代無(wú)論男女均可發(fā)病。而患病男性不能向下傳遞致病突變。線(xiàn)粒體病具有量效現象，即小量的線(xiàn)粒體DNA突變可能不出現臨床癥狀，隨著(zhù)突變線(xiàn)粒體比例增高，出現臨床表現，且臨床嚴重程度可能和突變比例成正相關(guān)。精子的線(xiàn)粒體外膜上存在有泛素，當精子進(jìn)入卵子后，受精卵以一種主動(dòng)的方式降解了來(lái)自精子的線(xiàn)粒體及其中的DNA。

　　線(xiàn)粒體糖尿病(MIDD)常合并有MELAS綜合征(MitochondrialEncephalomyopathy,LacticAcidosis,andStroke-likeepisodes)：線(xiàn)粒體性腦肌病,乳酸酸中毒,卒中樣發(fā)作綜合征，病者除有肌無(wú)力外，伴發(fā)肌陣攣癲癇、共濟失調、視神經(jīng)萎縮、周?chē)窠?jīng)病以及神經(jīng)性耳聾和智能低下等癥，癲癇發(fā)作和發(fā)作性嘔吐為此型病者最常見(jiàn)癥狀。

　　糖尿病尤其2型糖尿病是一組具有顯著(zhù)遺傳背景的多基因疾病，其遺傳特征不符合典型的孟德?tīng)栠z傳規律。然而，我國絕大部分醫院由于基因診斷技術(shù)所限，在目前診斷為2型糖尿病的人群中混雜有許多未明確診斷的單基因突變糖尿病，如MODY、線(xiàn)粒體糖尿病(MIDD)等。

　　線(xiàn)粒體基因突變糖尿病(MIDD)的發(fā)現是近年來(lái)糖尿病分子遺傳學(xué)研究的重要進(jìn)展之一,并成為糖尿病領(lǐng)域研究熱點(diǎn).自1992年，Ballinger首先報道了線(xiàn)粒體DNA的10.4kb的丟失，導致糖尿病的1個(gè)家系。同年vandenOuweland發(fā)現另1家系的糖尿病是線(xiàn)粒體的tRNALeu(UUR)基因的異常即第3243位點(diǎn)A→G的點(diǎn)突變引起，二人分別確認線(xiàn)粒體糖尿病由線(xiàn)粒體基因突變引起。從此世界各地陸續有該基因突變致糖尿病的病例報道。大量研究證實(shí)，它是目前所知患病率最高的單基因突變糖尿病，已經(jīng)為國內外學(xué)者所公認,能以簡(jiǎn)易的分子生物學(xué)技術(shù)檢出,目前己成為首次進(jìn)入日常臨床基因診斷的一種糖尿病亞型。

　　線(xiàn)粒體糖尿病的病因：mtDNA3243A→G突變是病因。該突變發(fā)生于16SrRNA與tRNA交界處，改變了tRNALEU(UUR)雙氫尿苷環(huán)，引起線(xiàn)粒體末端轉錄損害，從而使線(xiàn)粒體蛋白質(zhì)合成異常和功能缺陷，影響呼吸鏈的組分與功能而致胰島β細胞葡萄糖氧化磷酸化障礙，ATP產(chǎn)生不足，致胰島素分泌障礙，能量合成障礙，引發(fā)糖尿病。胰島素抵抗亦不是其發(fā)病的主要病因。

　　臨床特點(diǎn)：本病系母系遺傳，多在45歲以前起病，最早者11歲，但亦有遲至81歲才發(fā)病，常有輕至中度神經(jīng)性耳聾癥狀，但耳聾與糖尿病起病時(shí)間可不一致，可間隔20年。多數患者初診為2型糖尿病，多無(wú)酮癥傾向，但其體形消瘦，常伴有神經(jīng)性耳聾及神經(jīng)肌肉癥狀。發(fā)病時(shí)其胰島β細胞功能尚可，常用口服降糖藥治療。隨著(zhù)病程延長(cháng)，胰島β細胞功能進(jìn)行性低下，降糖藥繼發(fā)性失效而需用胰島素治療，部分起病時(shí)即需要胰島素治療。亦有少數初診為1型糖尿病并發(fā)生過(guò)酮癥酸中毒，但與1型糖尿病的不同點(diǎn)在于：①發(fā)病年齡相對較晚;②病程呈緩慢進(jìn)展，臨床癥狀也隨著(zhù)年齡的老化而加重;③胰島β細胞功能低下是不完全的;④胰島細胞抗體多為陰性，少數表現為低滴度持續陽(yáng)性;⑤多有2型糖尿病家族史。臨床診斷以基因診斷技術(shù)確診。

　　治療和預防：(1)首先應對先證者家系成員進(jìn)行臨床調查和基因型分析，并對已確診基因突變陽(yáng)性者進(jìn)行隨訪(fǎng)。受訪(fǎng)者的糖耐量往往由正常變減低，要適時(shí)進(jìn)行干預治療，盡早保護胰島β細胞功能。(2)對已確診MIDD的患者，在降糖同時(shí)，及早補充呼吸鏈氧化磷酸化所需的輔酶Q等，可以延緩糖尿病的發(fā)展。(3)早期降糖可以用口服降糖藥，有適應癥時(shí)應用胰島素。