摘要:目的 分析線粒體肌病患者線粒體DNA的突變情況,為疾病診斷提供依據(jù)。方法 在實驗室運用不同的檢測方法檢測對比。結(jié)果 線粒體肌病最基本的病理生理學過程是線粒體不能產(chǎn)生足夠的ATP。結(jié)論 對線粒體肌病治療的最終目的是增加機體ATP的產(chǎn)生。
關(guān)鍵詞:線粒體;肌?。籇NA
線粒體疾病是指線粒體在能量代謝過程中必需的酶、酶系或載體的先天性缺陷或活性降低,致有氧代謝過程中線粒體不能充分利用底物或底物不能進入線粒體內(nèi)導致氧化磷酸化發(fā)生障礙,三磷酸腺苷(ATP)生成不足,最終細胞因得不到足夠的能量而功能衰竭。Munsat等首次于1967年提出線粒體肌病的概念,描述了伴有肌肉線粒體病理學改變的許多不同臨床表現(xiàn)。
1資料與方法
1.1病因及發(fā)病機理 線粒體肌病的發(fā)病與線粒體DNA(mtDNA)突變有關(guān),包括mtDNA丟失、缺失和重復。推測mtDNA缺失發(fā)生的機制可能有兩個:①來自母親的遺傳,由母親傳遞給男女后代,只有女兒可繼續(xù)傳給下一代。但近年對線粒體肌病母系遺傳的方式存在爭議,Schwarts和Vissing[1]報道了1例散發(fā)的線粒體肌病患者由于蛋白質(zhì)編碼的mtDNA基因發(fā)生突變而致病,其骨骼肌mtDNA遺傳于父親。而Filosto等[2]研究了10例散發(fā)的有骨骼肌mtDNA突變的線粒體肌病患者,并進行單倍型分析,發(fā)現(xiàn)這10例患者骨骼肌mtDNA缺乏父親遺傳的依據(jù),因此推測父親遺傳的mtDNA是一個少見現(xiàn)象,目前仍難以解釋,與肌肉受限的mtDNA突變的發(fā)病機制無關(guān)。②在卵母細胞期或受精卵期發(fā)生散發(fā)性mtDNA突變。
幾乎所有Kearns-Sayre綜合征及半數(shù)慢性進行性眼外肌癱瘓(CPEO)患者有mtDNA缺失,其中\(zhòng)"普通缺失\"最常見,起始區(qū)域涉及13bp的同向重復,缺失位于人類線粒體DNA的8482bp~13459bp,共缺失4977 bp,普遍地存在于患者各組織中。Cortopassi等[4]認為可用\"冰山理論\"來解釋:檢測到的\"普通缺失\"僅相當于露出水面的峰尖,尚有大部分突變位不能用目前的方法檢測出來,所有這些突變的協(xié)同作用造成線粒體功能的減退。
Mancuso等研究發(fā)現(xiàn)兒童線粒體肌病與mtDNA丟失和TK2基因(腺苷激酶2基因)中的純合子突變有關(guān)。肌肉活檢發(fā)現(xiàn)COX陰性的碎紅纖維。所有受累組織中呼吸鏈復合物活性下降。Southern blot分析顯示患者肌活檢標本中mtDNA/nDNA比率嚴重下降,80%~90%mtDNA丟失。TK2基因排序顯示在核苷酸228位點(在外顯子5內(nèi))一個純合子C轉(zhuǎn)變?yōu)門, 77位點上蘇氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍彼帷?/p>
1.2臨床表現(xiàn) 線粒體肌病常累及多個系統(tǒng),其臨床表現(xiàn)多樣化、錯綜復雜。主要表現(xiàn)為稍活動后即感覺極度疲勞,必須稍做休息,部分伴有肌肉酸痛,無晨輕暮重現(xiàn)象。臥床休息后肌力往往無明顯改善。①mtDNA丟失綜合征 是一種常染色體隱性遺傳,常在嬰幼兒期發(fā)病。②大規(guī)模mtDNA丟失、重復 常在成年期發(fā)病,可表現(xiàn)為眼外肌癱瘓、近端肌力弱、神經(jīng)性聽力下降、前庭反射消失,也可有雙眼白內(nèi)障、錐體外系征、震顫及慢性感覺運動性周圍神經(jīng)病。
1.3實驗室檢查
1.3.1血清乳酸/丙酮酸檢查 80%以上患者均表現(xiàn)異常。血乳酸/丙酮酸最小運動量實驗顯示運動前乳酸、丙酮酸濃度高于正常值,或運動后5min尚不能恢復正常水平均為異常。血乳酸/丙酮酸比值在運動前<7,或>17,運動后<7,或>22,更有診斷意義。
1.3.2電生理檢查 肌電圖為常用檢查之一。有輕度的運動單元電位波幅減小,時限縮短。有時神經(jīng)重復刺激表現(xiàn)為低頻或高頻刺激時波幅遞減,提示神經(jīng)肌肉接頭處受累。也有報告半數(shù)病例有運動和感覺神經(jīng)傳導速度異常。心電圖對于母系遺傳成人發(fā)病的合并心臟病變的線粒體肌病有重要的輔助診斷意義。腦電圖對于伴有抽搐、癲癇樣發(fā)作的線粒體腦肌病具有重要意義。
1.3.3 影像學檢查 頭顱CT或MRI對線粒體肌病意義不大,但對有中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累的其他線粒體疾病的診斷有重要輔助作用。肌肉MRI可顯示四肢、軀干肌萎縮,肌束間隙增大,以近端明顯。局部見區(qū)域性密度下降,部分肌肉呈蟲噬斑和大理石樣改變。
1.3.4肌肉活檢 是診斷線粒體肌病必不可少的手段,包括形態(tài)學和生化檢測等。
1.3.4.1形態(tài)學檢查 光學顯微鏡:常規(guī)HE染色顯示改變輕微為其特點??梢姷缴贁?shù)染色暗或嗜堿性肌纖維,肌漿有裂隙及不典型小空泡增多,肌纖維間隙可有增寬。MGT染色可發(fā)現(xiàn)肌膜下出現(xiàn)不規(guī)則的紅色邊緣,呈現(xiàn)\"破碎紅纖維\"(RRF),RRF超過4%對診斷有重要價值。電子顯微鏡:鉛鈾染色,可見肌膜下和肌原纖維間大量異常線粒體堆積,形態(tài)大小不一,線粒體嵴變平或延長并旋繞成同心圓狀,線粒體內(nèi)出現(xiàn)嗜鋨小體及類結(jié)晶樣包涵體。同時尚可發(fā)現(xiàn)大量脂滴或糖原顆粒堆積。
1.3.4.2生化及分子生物學檢測 運用分子生物學方法檢測mtDNA(肌肉、周圍血白細胞等)DNA是否有改變。國內(nèi)高楓等從一例線粒體肌病患者骨骼肌標本中提取mtDNA,發(fā)現(xiàn)有15kb mtDNA缺失。
2討論
線粒體肌病最基本的病理生理學過程是線粒體不能產(chǎn)生足夠的ATP,因此對其治療的最終目的是增加機體ATP的產(chǎn)生。Sherratt等認為治療可以從三方面進行即建立代謝旁路或成肌細胞移植和基因治療。但目前未見后二者成功用于線粒體肌病治療的報道。代謝治療可首選靜脈滴注ATP 80~120mg及輔酶A 100~200u。如發(fā)現(xiàn)酶復合體Ⅱ+Ⅲ活性降低者,可用維生素K3+C。若有其他酶復合體缺陷,可用輔酶Q10及大量B族維生素。如血清肌酶譜明顯升高或組織病理學檢查發(fā)現(xiàn)脂肪堆積者,則可選用皮質(zhì)激素治療。付志新等對25例線粒體肌病進行治療觀察,多數(shù)病例經(jīng)靜脈滴注ATP、脂肪乳等藥物治療后,肌無力、疲勞、胸悶等癥狀明顯改善;2例酶復合體Ⅱ+Ⅲ偏低者靜脈滴注維生素K、C以建立代謝旁路,取得較好療效;肌活檢發(fā)現(xiàn)脂肪及糖原堆積者用腎上腺皮質(zhì)激素也取得一定療效。
線粒體肌病和其他類型線粒體疾病在疾病過程中有轉(zhuǎn)型的可能,其原因可能有:①處于疾病的不同時期,線粒體內(nèi)酶復合體受損的種類及其程度可有不同。②mtDNA可能存在多點突變,這些點突變所影響的基因、突變線粒體的比率及突變的時間積累不同。宋東林等對21例線粒體肌病、腦肌病患者進行追蹤觀察,發(fā)現(xiàn)6例線粒體肌病中有2例分別于病后5年、6年演變?yōu)榧£嚁佇园d癇伴破碎紅纖維(MERRF);3例CPEO中有1例于病后7年演變?yōu)榫€粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作(MELAS)。21例中有4例分別在病后3、4、6、8年死于肺內(nèi)感染、癲癇持續(xù)狀態(tài)和多臟器功能損害。
此外,對有肌無力或偏癱患者,物理療法格外重要,注意維持肌肉的協(xié)調(diào)性和關(guān)節(jié)運動,重視功能鍛煉。
參考文獻:
[1]Cortopassi GA, Arnheim N. Detection of a specific mitochondrial DNA deletion in tissues[J].
[2]于文,吳華成,謝君,等.成年起病的線粒體肌病二例報告[J].中華神經(jīng)科雜志,2000,33(3):143.編輯/孫杰