線粒體糖尿病

Anderson（1981）測定人類線粒體DNA（mtDNA）全長序列，Holt（1988）首次作線粒體病患者發現mtDNA缺失，證實mtDNA突變是人類疾病的重要病因，建立了有別於孟德爾遺傳的線粒體遺傳的新概念。根據線粒體病變部位不同可分為：①線粒體肌病：線粒體病變侵犯骨骼肌為主；②線粒體腦肌病：病變同時侵犯骨骼肌和中樞神經系統；③線粒體腦病：病變侵犯中樞神經系統為主。線粒體糖尿病的病因mtDNA3243A→G突變是病因。該突變發生於16SrRNA與tRNA交界處，改變了tRNALEU(UUR)雙氫尿苷環，引起線粒體末端轉錄損害，從而使線粒體蛋白質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產生不足，致胰島素分泌障礙，能量合成障礙，引發糖尿病。胰島素抵抗亦不是其發病的主要病因。

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歲才發病,常有輕至中度神經性耳聾癥狀,但耳聾與糖尿病起病時間可不一致,可間隔20年。多數患者初診為2型糖尿病,多無酮症傾向,但其體型小,常伴有神經性耳聾及神經肌肉癥狀。發病時其胰島β細胞功能尚可,常用口服降糖葯治療。隨著病程延長,胰島β細胞功能進行性低下,降糖葯繼發性失效而需用胰島素治療,部分起病時即需要胰島素治療。亦有少數初診為1型糖尿病併發生過酮症酸中毒,但與1型糖尿病的不同點在於：①發病年齡相對較晚;②病程呈緩慢進展,臨床癥狀也隨著年齡的老化而加重;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性;⑤多有2型糖尿病家族史。臨床診斷以基因診斷技術確診。

線粒體基因組遺傳表現出典型的母系遺傳特點

只有女性患者可將致病基因傳遞給後代，而後代無論男女均可發病。而患病男性不能向下傳遞致病突變。線粒體病具有量效現象，即小量的線粒體DNA突變可能不出現臨床癥狀，隨著突變線粒體比例增高，出現臨床表現，且臨床嚴重程度可能和突變比例成正相關。精子的線粒體外膜上存在有泛素，當精子進入卵子后，受精卵以一種主動的方式降解了來自精子的線粒體及其中的DNA。糖尿病尤其2型糖尿病是一組具有顯著遺傳背景的多基因疾病，其遺傳特徵不符合典型的孟德爾遺傳規律。然而，我國絕大部分醫院由於基因診斷技術所限，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、線粒體糖尿病(MIDD)等。線粒體基因突變糖尿病(MIDD)的發現是近年來糖尿病分子遺傳學研究的重要進展之一，並成為糖尿病領域研究熱點。自1992年，Ballinger首先報道了線粒體DNA的10.4kb的丟失導致糖尿病的1個家系。同年van den Ouweland發現另1家系的糖尿病是線粒體的tRNALeu(UUR)基因的異常即第3243位點A→G的點突變引起，二人分別確認線粒體糖尿病由線粒體基因突變引起。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，它是目前所知患病率最高的單基因突變糖尿病，已經為國內外學者所公認，能以簡易的分子生物學技術檢出，目前己成為首次進入日常臨床基因診斷的一種糖尿病亞型。

線粒體病最容易影響的組織是腦、骨骼肌及心肌。

神經系統損害主要表現有：眼外肌麻痹、中青年人卒中、癲癇發作、肌陣攣、視神經病、肌病、神經性耳聾、共濟失調、痴獃、周圍神經病、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(特別是抑鬱)、腫瘤等。

根據受累及的神經系統部位，線粒體病分為腦病、肌病、腦肌病和其他中間類型。

神經科臨床多見的疾病有線粒體肌病，LHON，MELAS，CPEO，MERRF，KSS，Leigh病，NARP，Pearson綜合症，Alpers病及Menkes病等。

線粒體病的實驗室檢查異常包括：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/或神經原性損害、周圍神經病，聽力圖檢查示神經性耳聾，基底節鈣化/壞死或MRI局限性信號異常，線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粒體病的利器。

線粒體糖尿病(MIDD)常合併有MELAS綜合征(Mitochondrial Encephalomyopathy, Lactic Acidosis, and Stroke-like episodes)：線粒體性腦肌病，乳酸酸中毒，卒中樣發作綜合征，病者除有肌無力外，伴發肌陣攣癲癇、共濟失調、視神經萎縮、周圍神經病以及神經性耳聾和智能低下等症，癲癇發作和發作性嘔吐為此型病者最常見癥狀。