线粒体糖尿病导致的原因有哪些

发布时间: 2015-02-14 17:24:35      来源:99健康网

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线粒体糖尿病导致的原因有哪些
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  线粒体基因组具有的独特优点:线粒体DNA分子小、拷贝数高;结构和组织简单而高度保守,母系遗传,缺乏重组,DNA突变率高,以发生病变。线粒体是人体的能源工厂,通过物质和能量代谢过程,最后经三梭酸循环、呼吸链产生ATP,为人体各种生理活动提供动力。研究证明,线粒体发生病变或调控线粒体的核基因组发生突变时,能量供应发生障碍,可能产生神经系统、心血管、内分泌及其他系统疾病肿瘤等疾患。线粒体肌病以骨骼肌极度不能耐受疲劳为主要特征。线粒体疾病一般发生于中、青年人,可能有家族史,多数患者的母亲或母系亲属可能有类似疾病患者(母系遗传)。

  临床特点:本病系母系遗传,多在45岁以前起病,最早者11岁,但亦有迟至81岁才发病,常有轻至中度神经性耳聋症状,但耳聋与糖尿病起病时间可不一致,可间隔20年。多数患者初诊为2型糖尿病,多无酮症倾向,但其体形消瘦,常伴有神经性耳聋及神经肌肉症状。发病时其胰岛β细胞功能尚可,常用口服降糖药治疗。随着病程延长,胰岛β细胞功能进行性低下,降糖药继发性失效而需用胰岛素治疗,部分起病时即需要胰岛素治疗。亦有少数初诊为1型糖尿病并发生过酮症酸中毒,但与1型糖尿病的不同点在于:①发病年龄相对较晚;②病程呈缓慢进展,临床症状也随着年龄的老化而加重;③胰岛β细胞功能低下是不完全的;④胰岛细胞抗体多为阴性,少数表现为低滴度持续阳性;⑤多有2型糖尿病家族史。临床诊断以基因诊断技术确诊。

  线粒体病最容易影响的组织是脑、骨骼肌及心肌。神经系统损害主要表现有:眼外肌麻痹、中青年人卒中、癫痫发作、肌阵挛、视神经病、肌病、神经性耳聋、共济失调、痴呆、周围神经病、肌张力障碍、脑脊液蛋白升高等。其它系统损害表现为:心脏传导阻滞、心肌病、母系遗传糖尿病、身材矮小、甲状腺功能低下、视网膜色素变性、白内障、乳酸酸中毒、近端肾小管功能缺陷、肾小球疾病、肝病、小肠假性梗阻、发作性呕吐、全血细胞减少、胰腺功能失调及精神性疾病(特别是抑郁)、肿瘤等。

  根据受累及的神经系统部位,线粒体病分为脑病、肌病、脑肌病和其他中间类型。神经科临床多见的疾病有线粒体肌病,LHON,MELAS,CPEO,MERRF,KSS,Leigh病,NARP,Pearson综合症,Alpers病及Menkes病等。

  线粒体病的实验室检查异常包括:骨骼肌活检中破碎红纤维(RRF),血清和脑脊液中的乳酸水平增高,肌电图肌原性损害和/或神经原性损害、周围神经病,听力图检查示神经性耳聋,基底节钙化/坏死或MRI局限性信号异常,线粒体氧化磷酸化酶的缺陷,而mtDNA突变检测正日益成为诊断线粒体病的利器。

  线粒体糖尿病(MIDD)常合并有MELAS综合征(Mitochondrial Encephalomyopathy, Lactic Acidosis, and Stroke-like episodes):线粒体性脑肌病,乳酸酸中毒,卒中样发作综合征,病者除有肌无力外,伴发肌阵挛癫痫、共济失调、视神经萎缩、周围神经病以及神经性耳聋和智能低下等症,癫痫发作和发作性呕吐为此型病者最常见症状。

  线粒体基因组的遗传表现出典型的母系遗传的特点:只有女性患者可将致病基因传递给后代,而后代无论男女均可发病。而患病男性不能向下传递致病突变。线粒体病具有量效现象,即小量的线粒体DNA突变可能不出现临床症状,随着突变线粒体比例增高,出现临床表现,且临床严重程度可能和突变比例成正相关。精子的线粒体外膜上存在有泛素,当精子进入卵子后,受精卵以一种主动的方式降解了来自精子的线粒体及其中的DNA。

  糖尿病尤其2型糖尿病是一组具有显着遗传背景的多基因疾病,其遗传特征不符合典型的孟德尔遗传规律。然而,我国绝大部分医院由于基因诊断技术所限,在目前诊断为2型糖尿病的人群中混杂有许多未明确诊断的单基因突变糖尿病,如MODY、线粒体糖尿病(MIDD)等。

  线粒体基因突变糖尿病(MIDD)的发现是近年来糖尿病分子遗传学研究的重要进展之一,并成为糖尿病领域研究热点.自1992年,Ballinger首先报道了线粒体DNA的10.4kb的丢失,导致糖尿病的1个家系。同年van den Ouweland发现另1家系的糖尿病是线粒体的tRNALeu(UUR)基因的异常即第3243位点A→G的点突变引起,二人分别确认线粒体糖尿病由线粒体基因突变引起。从此世界各地陆续有该基因突变致糖尿病的病例报道。大量研究证实,它是目前所知患病率最高的单基因突变糖尿病,已经为国内外学者所公认,能以简易的分子生物学技术检出,目前己成为首次进入日常临床基因诊断的一种糖尿病亚型。

  线粒体糖尿病的病因:mtDNA3243A→G突变是病因。该突变发生于16SrRNA与tRNA交界处,改变了tRNALEU(UUR)双氢尿苷环,引起线粒体末端转录损害,从而使线粒体蛋白质合成异常和功能缺陷,影响呼吸链的组分与功能而致胰岛β细胞葡萄糖氧化磷酸化障碍,ATP产生不足,致胰岛素分泌障碍,能量合成障碍,引发糖尿病。胰岛素抵抗亦不是其发病的主要病因。

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