线粒体脑肌病介绍
神经综述：线粒体脑肌病癫痫的药物治疗进展
神经综述：线粒体脑肌病癫痫的药物治疗进展线粒体脑肌病是指因线粒体DNA或核DNA缺陷导致线粒体的结构和功能异常，导致细胞呼吸链及能量代谢障碍而引起的一组多系统疾病。
病变以侵犯骨骼肌为主者，称为线粒体肌病；伴有中枢神经系统症状者称线粒体脑肌病。
本病为一组临床综合征，中枢神经系统的线粒体功能障碍可以导致癫痫发作。
肌阵挛性癫痫与线粒体tRNA Lys 和tRNA Ser基因突变有关，其突变类型均可出现全面性癫痫发作。
部分性癫痫发作常出现在线粒体脑病中，这一类疾病与线粒体tRNA Leu基因突变有关。
鉴于线粒体结构和功能异常导致癫痫发作的特殊性，以及近年报道的应用某些抗癫痫药物还可加重该类患者癫痫发作的局限性，有必要对线粒体脑肌病癫痫发病机制和药物治疗等进行总结，以指导该类患者的抗癫痫药物选择。
一、常见的合并癫痫发作的线粒体脑肌病类型1. 线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作(MELAS)：是临床中最为常见的线粒体脑肌病类型，以癫痫发作、呕吐、偏头痛样发作和卒中样表现(如轻偏瘫、偏盲或皮质盲等)为常见的症状和体征。
身材矮小、智力衰退、运动不耐受、耳聋、进行性眼外肌麻痹、糖尿病、扩张性心肌病或肾小管酸中毒等症状常常提示MELAS的诊断。
MELAS大部分是由线粒体DNA A3243G的点突变引起的。
线粒体脑肌病是一组多系统异常，临床以大范围的生化和遗传功能障碍以及多种形式的遗传为特点。
在所有这些异常中，MELAS综合征是最常见的母系遗传性线粒体异常。
卒中样发作是MELAS最典型的症状，并且通常在15岁之前发生。
该病的临床进程呈高度多样性，包括从早期的无症状到进行性肌肉衰弱、乳酸中毒、认知障碍、肌阵挛性发作、卒中样发作、脑病和过早死亡等。
该综合征与大量线粒体DNA点突变有关，80％以上的突变发生在线粒体tRNA二氢尿嘧啶环RNA(Leu^UUR)。
其病理生理学特点尚不完全清楚，目前有几种可能的机制，包括线粒体tRNA氨酰化减少导致了线粒体蛋白质合成减少、钙平衡的改变和一氧化氮代谢改变等。
线粒体脑肌病ppt课件
影像学表现
MRA：大动脉多无异常，可见病灶侧大血管远端有小血管增生 • MRS：NAA峰降低，Cho峰降低，出现高耸倒置双峰Lac。
神经电生理
• 脑电图：广泛慢波为主，伴有痫样放电，中到重度异常 • 肌电图：肌源性、神经源性或两者均可见 • 心电图：可伴有传导阻滞、预计综合征、左室高压等
病理活检
• 肌肉活检：肌肉活检冷冻切片行酶组织化学染色发现RRF>4%、 SSV、线粒体形态大小异常，结晶样包涵体 • 脑活检：海绵样坏死、胶质细胞增生
线粒体基因检测
Goto等证实约80%的MELAS患者基因学改变是mtDNA基因的A3243G 的点突变，也有报道发现T3271C点突变的MELAS患者
诊断
诊断
• Hirano 等［2］提出下列诊断 MELAS 综合征的标准:( 1) 28 岁之前 出现的卒中样发作; ( 2) 具有以癫痫或痴呆为特征的脑病表现或两 种临床特征均存在; ( 3) 存在高乳酸血症或破碎红纤维，两者有其 一或均存在。并且建议在存在以下 3种征象的两种或以上时诊断 更为确切: ( 1) 早期发育正常; 2) 反复头痛发作; ( 3) 反复出现呕吐。 目前该诊断标准已经被广泛采纳。 • 10岁以上肌阵挛发作为首发者,需鉴别MERRF。10岁以下各种类型 癫痈发病者,特别是癫痈发作前有头痛、呕吐、发热等症状者,更 应想到MELAS的可能性。
• 基因治疗、细胞移植、遗传治疗等
预后
• 发病越早，预后越差
伴发症
• 糖尿病等内分泌性 • 习惯性流产 • 神经性耳聋 • 心肌病
• 消化系统：一种表现为功能亢进的易激惹状态，另一种为麻痹性 肠梗阻即动力性肠梗阻的表现
鉴别诊断
• 本病不是罕见病,由于其临床表现复杂并缺乏特异性,临床医师对 其缺乏认识,导致较多病例误诊 • 常见误诊：癫痫、脑梗、脑炎、脑炎后脱髓鞘病
MELAS线粒体脑病肌病
MELAS线粒体脑病肌病•线粒体脑肌病（ME）是一组少见的线粒体结构和功能异常所导致的以脑和肌肉受累为主的多系统疾病。
肌肉损害主要表现为骨骼肌极度不能耐受疲劳。
由于肌肉和脑组织高度依赖氧化磷酸化等代谢,临床出现症状往往是全身性的,只是由于各酶体系缺失受累程度不同而临床表现各有侧重，人为地将线粒体疾病划分为两大类,即线粒体肌病和线粒体脑肌病。
•线粒体脑肌病伴乳酸血症和卒中样发作等一组临床症状,多为母系遗传。
10～40岁发病,首发症状为运动不耐受、卒中样发作、偏轻瘫、失语、皮层盲或聋。
并有肢体无力、抽搐或阵发性头痛、智能低下、痴呆及乳酸血症,肌活检见RRF、异常线粒体和晶格样包涵体。
•卒中样发作急性期主要累及颞顶或颞枕叶,病灶可累及皮质和深部的白质。
与缺血性脑梗死不同,MELAS梗死灶与脑动脉灌注供血区分布不一致,主要集中在代谢旺盛的微血管区域,周围水肿不明显,伴有星型胶质细胞增生。
•CT：30-70%可见苍白球钙化。
•MRI：中枢神经系统高代谢区多发、游走性的信号异常，长T1长T2信号， FLAIR及DWI 为高信号；病变区脑回肿胀，但无水肿及占位效应；不按血管分布。
•MRS：是发现本病的最早方法，可见NAA降低和Lac 升高。
•总结：儿童或年轻人，临床-乳酸酸中毒、癫痫发作、卒中样发作，母系遗传。
颞顶叶好发。
不符合血管分布区的卒中，出现消失迁延变化、游走反复。
MRS可出现乳酸峰，在影像表现正常的脑组织乳酸峰增高，皮层皮层下斑片状T2高信号。
急性期脑回肿胀DWI高ADC各异，亚急性期T1皮质出现高信号符合层状坏死。
慢性期出现局部萎缩。
PWI高灌注（脑梗为低灌注）。
肌活检-确诊。
治疗-补充能量。
线粒体脑肌病-V1
线粒体脑肌病-V1
线粒体脑肌病，是一种罕见的遗传性疾病，主要影响身体组织以及神
经系统的功能。
本文将对线粒体脑肌病的疾病特征、诊断和治疗进行
详细介绍。
特征：
1. 神经系统方面的症状：
线粒体脑肌病主要表现为神经系统障碍，包括运动协调障碍、肌无力、智力障碍、视力障碍等。
2. 肌肉病变方面的症状：
部分患者肌肉病变表现为运动能力下降、疲劳、肌肉萎缩等。
诊断：
1. 症状分析：
临床应根据患者的疾病历史、症状、家族史等因素进行分析。
2. 临床检查：
CT、MRI等影像学检查能够协助医生对疾病进行诊断。
3. 分子遗传学检查：
分子遗传学检查是最具诊断价值的方法，能够帮助医生确认疾病的基
因突变。
治疗：
1. 能量补充：
患者可口服特殊的线粒体代谢营养补剂，以减缓病情进展。
2. 外科手术：
针对某些特定病变如癫痫等可进行外科治疗。
3. 靶向治疗：
如针对患者特异性的基因突变进行靶向治疗等。
线粒体脑肌病是一种罕见的遗传性疾病，主要表现为神经系统障碍和
肌肉病变。
对其进行准确的诊断需要综合考虑病人的病史和临床表现，并结合一些关键的病理学和分子遗传学的检测。
目前，能量补充、外
科手术和靶向治疗是常用的治疗方式。
此外，患者和家庭成员需要进
行遗传咨询，以了解疾病隐患的相关情况，为以后的病情预防和治疗
提供基础。
线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作综合征有基底节
线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作综合征有基底节简介线粒体脑肌病（mitochondrial myopathy）是一种由线粒体DNA或核基因突变引起的病理变化而导致的肌肉疾病。
随着线粒体DNA和核基因的多样性，线粒体脑肌病会表现出许多不同的临床症状。
其中，高乳酸血症（lactic acidemia）和卒中样发作综合征（stroke-like episode，简称SLE）是线粒体脑肌病的两个主要表现之一。
此外，基底节功能障碍也经常见于某些线粒体脑肌病，如MELAS （mitochondrial encephalopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes）和Leigh 综合征等。
高乳酸血症高乳酸血症是指血液中乳酸（lactic acid）浓度增加至高于正常水平（正常范围为1.2-2.1 mmol/L）。
在正常生理情况下，乳酸只是一种中间产物，可以被氧化为能量和二氧化碳。
但是，当氧气供应不足或线粒体功能障碍时，乳酸生成就会大量增加。
高乳酸血症可以是急性或慢性的，严重程度不同。
除了线粒体疾病外，高乳酸血症还可以发生在缺氧、糖原贮存病、代谢性酸中毒、肝病、肾衰竭等疾病中。
在线粒体脑肌病中，高乳酸血症通常与神经系统病状相关。
例如，SLE和其他脑卒中的临床表现之一就是高乳酸血症。
在这种情况下，胃肠系统和肝脏等组织也可能受到影响，并可能导致乳酸的排泄和清除受到限制。
卒中样发作综合征卒中样发作综合征是线粒体脑肌病的一种常见表现。
其主要特征是发作性的神经系统症状，类似于脑卒中的表现，但MRI检查未显示脑梗死影像学表现。
这些症状可以包括失语、感觉和运动障碍、部分性发作性癫痫和意识障碍等。
不同的线粒体疾病可能表现出不同类型的卒中样发作综合征，但其发作机制主要与缺氧代谢亢进有关。
此时，大脑中的能量代谢出现障碍，导致细胞死亡和神经功能障碍。
基底节功能障碍基底节是一个重要的脑区，参与了调节运动、情感和认知等多种受控制的神经功能。
线粒体脑肌病(MELAS综合症) PPT
线粒体由内外两层膜封闭，包括外膜、内膜、 膜间隙和基质四个功能区隔。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
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①非孟德尔的母系遗传：ｍｔＤＮＡ为母系遗传，发生在生 殖细胞系中的突变能通过女儿传递给子代，引起母系家族性 疾病，而在发育过程中体细胞发生的突变则会引起散发性疾 病和与年龄相关的氧化磷酸化 （ＯＸＰＨＯＳ）活性降低
二 线粒体
线粒体是普遍存在于生物体细胞内进行生 物氧化,从而产生能量的细胞器,它通过呼 吸链酶系统、氧化磷酸化酶系统、三羧酸 循环酶系统,以脂肪酸、丙酮酸为底物,经 呼吸链传导系统产生ATP,从而构成人体能 量的主要来源
线粒体的形态
一般呈粒状或杆状 ，也 可呈环形，哑铃形、线 状、分杈状或其它形状 。 主要化学成分是蛋白质和 脂类，其中蛋白质占线 粒体干重的65-70%，脂 类占25-30%。
③半自主复制与协同作用：ｍｔＤＮＡ虽有自我复制、转录和编码 功能，但该过程还需要数十种ｎＤＮＡ编码的酶参加，如ＤＮＡ聚 合酶、ＲＮＡ聚合酶与蛋白质合成酶等，因此ｍｔＤＮＡ基因的表 达同时也受ｎＤＮＡ的制约，两者具有协同作用。
④线粒体编码基因排列紧凑、无间隔区且部分区域存在重叠，因此 ，任何突变都会累及到基因组中的重要功能区域。同时，ｍｔＤＮ Ａ缺乏有效的ＤＮＡ修复系统及组蛋白的保护，加之ｍｔＤＮＡ位 于线粒体的内膜，很容易受自由基侵害而发生突变，因此其突变频 率约为ｎＤＮＡ的１０～２０倍，此外ｍｔＤＮＡ对突变的固定也 比ｎＤＮＡ快１０～１７倍，而且体细胞ｍｔＤＮＡ新生突变会随 着年龄的上升而逐渐积累。
上述mtDNA的遗传和突变特征决定了线粒体病的临床表现具有以下 特点:
①多呈母性遗传特征,但核基因突变导致的线粒体病可呈常染色体显 性或常染色体隐性遗传;
线粒体脑肌病MELAS综合症 ppt课件
②异质性与阈值效应：线粒体几乎存在于人体的所有细胞中，且每个 细胞中含有成百上千个线粒体，有害的突变基因常常仅影响部分ｍｔ ＤＮＡ，这就使细胞、组织中同时存在野生型ＤＮＡ和突变型ＤＮＡ ，这种野生型ＤＮＡ和突变型ＤＮＡ同时存在的现象称为异质性。当 ｍｔＤＮＡ突变数目达到某一数量时，可引起某组织或器官的功能异 常而出现临床症状，这就是阈值效应。阈值的高低与该组织器官对线 粒体产生的ＡＴＰ的依赖程度而定。对有氧代谢依赖程度高的组织其 ｍｔＤＮＡ突变的病理阈值低于依赖于无氧糖代谢的组织
mtDNA是独立于细胞核染色体之外的又一 个基因组
线粒体脑肌病MELAS综合症
ｍｔＤＮＡ与ｎＤＮＡ的主要不同之处包括以下四 个方面
①非孟德尔的母系遗传：ｍｔＤＮＡ为母系遗传，发生在生 殖细胞系中的突变能通过女儿传递给子代，引起母系家族性 疾病，而在发育过程中体细胞发生的突变则会引起散发性疾 病和与年龄相关的氧化磷酸化 （ＯＸＰＨＯＳ）活性降低
线粒体脑肌病MELAS综合症
nDNA改变引起的线粒体功能障碍
呈孟德尔遗传 编码线粒体蛋白的基因缺陷 线粒体蛋白质转运的缺陷 基因组间交流的缺损 大多由nDNA突变造成的线粒体病（包括Leigh综
合征、MNGIE、MDS）都是常染色体隐性的，意 味着这类线粒体病的发生需要父母双方提供的基 因拷贝都含有相同的点突变。
线粒体脑肌病MELAS综合症
线粒体的功能
产生能量 线粒体是细胞的动力工厂，三羧酸循环和氧 化磷酸化均在线粒体内进行
生成自由基 调节细胞凋亡
线粒体脑肌病MELAS综合症
线粒体DNA-mtDNA
线粒体病的临床特征是由mtDNA的遗传特 性决定的
每一个细胞有几百甚至几千个线粒体,而每 一个线粒体平均有5个mtDNA 分子
线粒体肌病及线粒体脑肌病
临床表现
线粒体脑肌病 • 线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作（MELAS）
40岁前起病，儿童期起病多见 卒中样发作伴偏瘫、偏盲或皮质盲、偏头痛、恶心呕吐、反复癫痫发作 智力低下、身体矮小、神经性耳聋 病灶范围与主要脑血管分布不一致。血和脑脊液乳酸增高 • 肌阵挛性癫痫伴肌肉破碎红纤维（MERRF） 多在儿童期发病，有明显的家族史 肌阵挛性癫痫发作、小脑性共济失调，常合并智力低下、听力障碍和四肢近端无力 有的家系伴发多发性对称性脂肪瘤
辅助检查
血生化检查 乳酸、丙酮酸最小运动量试验 线粒体呼吸链复合酶活性降低 约30%的患者的血清CK和LDH水平升高
影像学检查 头颅CT或MRI示白质脑病、基底核钙化、脑软化、脑萎缩和脑室扩大
肌电图 60%的患者为肌源性损害，少数呈神经源性损害或两者兼之
肌肉活检： 肌活检见前面病理所述 线粒体DNA分析 对诊断有决定性意义
第六节
线粒体肌病及线粒体脑肌病
概述
线粒体肌病及线粒体脑肌病
➢ 因线粒体DNA（mtDNA）或核DNA（nDNA）缺陷导致线粒体结构和功能障碍所致疾病 ➢ 母系遗传 ➢ 共同特征为轻度活动后即感到极度疲乏无力，休息后好转 ➢ 肌肉活检可见破碎红纤维（ragged red fiber，RRF） ➢ 以侵犯骨骼肌为主，称为线粒体肌病（mitochondrial myopathy） ➢ 病变同时累及到中枢神经系统，称为线粒体脑肌病（mitochondrial enceph征性病理改变：破碎红纤维 • GT染色下，由大量变性线粒体聚集造成
线粒体肌病肌肉组织病理 （GT×400）
临床表现
线粒体脑肌病诊疗指南(2019年版)
线粒体脑肌病诊疗指南（2019年版）线粒体脑肌病概述线粒体脑肌病泛指一组由线粒体基因（mitochondrial DNA mtDNA）或细胞核基因（nuclear DNA nDNA）发生突变导致线粒体结构和功能异常，以脑和肌肉受累为主要临床表现的多系统受累的疾病，通常是由电子呼吸链氧化磷酸化异常而导致的。
病因和流行病学线粒体脑肌病是一种遗传性疾病，包括母系遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体伴性遗传等。
由于基因突变导致线粒体结构和功能异常，ATP生成缺陷，尤其是能量需求旺盛的组织容易受损。
另外，以下病理生理过程也可能与线粒体病有关：由于电子呼吸链异常，反应性氧簇（ROS）生成增多；由于能量代谢异常，糖酵解增多，乳酸生成增加，甚至导致乳酸酸中毒。
此外，线粒体还与钙离子的稳态、细胞的凋亡等有关。
2016年Gorma，G.S.等一项关于英格兰东北部线粒体脑肌病的队列研究指出该病的患病率为2.9/100 000（nDNA），9.6/100 000（mtDNA）。
10.8/100 000携带致病突变者可能将来出现临床症状。
儿童起病（＜16岁）的患病率为5/100 000～15/100 000。
临床表现线粒体脑肌病在出生后至老年均可起病，可急性或隐袭起病。
几乎任何系统或器官均可受累，以能量需求旺盛的器官，如脑、心、肾、眼、耳、肌肉、胃肠道等多见。
患者可以表现为某种临床综合征（表72-1），也可仅表现单个症状或者多种症状组合。
高度提示线粒体病的症状（表72-1）神经系统非血管分布的脑卒中样损伤对称性基底节病变反复发生脑病与丙戊酸钠相关的脑病或肝病部分癫痫持续状态肌阵挛共济失调MRI检查符合Leigh综合征典型的MRS表现乳酸峰1.3ppm（part per million）琥珀酸峰2.4ppm其他新生儿、婴儿或儿童原因不明的低张力、无力、发育停滞、代谢性酸中毒，特别是乳酸中毒与无力不成比例的运动不耐受心血管肥大性心肌病和心脏传导异常儿童原因不明的心脏传导阻滞心肌病和乳酸酸中毒沃-帕-怀综合征眼视网膜色素变性和夜盲，色觉缺失，视敏度下降，色素性视网膜病眼睑下垂和眼肌麻痹胃肠道原因不明或丙戊酸钠诱发的肝衰竭严重的蠕动不能假性肠梗阻发作线粒体病的常见症状（两个以上合并出现时提示线粒体病可能）（表72-2）发育发育停滞身材矮小宫内发育迟缓小头心率快（体位性或者阵发性）胃肠道神经系统低张力婴儿痉挛难治性癫痫原因不明的运动障碍听力下降（感音神经性）轴索性神经病慢性或周期性呕吐慢性不明原因的便秘或腹泻皮肤对称性多发性脂肪瘤内分泌糖尿病甲状腺功能减低甲状旁腺功能减低特发性生长激素缺乏家族史婴儿猝死综合征多代母系遗传的偏头痛对某些药物出现耳毒性肾脏肾小管功能异常（包括肾小管酸中毒和（或）氨基酸尿）肾病综合征影像学不能解释的基底节病变不能解释的中枢神经系统萎缩（小脑或大脑）不能解释的白质营养不良常见的线粒体脑肌病综合征（表72-3）综合征临床表现基因缺陷线粒体脑肌病伴卒中样发作和乳酸酸中毒（MELAS）慢性进行性脑病，癫痫，头痛，卒中样发作，肌病，可出现听力下降，糖尿病，心肌病变或心律失常，身材矮小，毛发增多；高乳酸血症；头颅MRI可见皮质和皮质下病变，颞枕叶多见，不符合血管分布，可以反复出现和消退。