线粒体病ppt课件

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线粒体疾病PPT.

ACTCCTGAGGAG
1350 1150
200
分析mtDNA
取自5个地理区域（Africa、Asia、Australia、 New Guinea、Europe）的147人；使用12种不同的限制性内切酶消化；通过RFLP分析mtDNA的限制性酶谱；共获得133种限制性酶谱型；通过mtDNA的演化，分析人类的起源。
核DNA大10－20倍。
The Eve Hypothesis
Possible phylogenetic tree of human mitochondria based on analysis of presence or absence of restriction enzymes in mitochondrial DNA from 147 persons.
The common ancestor of all human mitochondrial DNA who lived in Africa between 14,000-28,000 years ago.
线粒体疾Байду номын сангаас分类
（1）线粒体遗传病（2）核基因突变引起的线粒体疾病
Leber遗传性视神经病（ Leber hereditary optic neuropathy, LHON）
GAG CTC
GAA CTT
人群中出现三种基因型
GAG, GAG GAG, GAA GAA, GAA
RFLP分析DNA
N代表任一核苷酸
限制性内切酶Mst II 的识别序列 CCTNAGG
ACTCCTGAGGAG（可酶切）
ACTCCTGTGGAG（不能切）
AA AT TT
1350 bp 1150 bp

线粒体遗传病ppt课件

线粒体遗传病
1
一．线粒体是动物细胞核外惟一含DNA的细胞器。
二．人类细胞线粒体DNA（ mitochondrial DNA，mtDNA）是人类基因组的组成部分，被称为“ 第25号染色体”。
三．线粒体DNA突变引起线粒体遗传病。
四．现已2 确认100多种mtDNA致病点突
第一节线粒体基因组
16
（六）阈值效应
突变mtDNA达到一定数量才引起某种组织或器官的功能异常。能影响能量代谢、引起特定组织或器官功能障碍的最小量的mtDNA突变称为阈值。 mtDNA突变所致的特定组织或器官功能障碍表型的出现，与某种组织野生型与突变型mtDNA的相对比例有关。
17
影响阈值的因素：
1.组织对能量的依赖程度不同组织和器官对能量的依赖程度不同，脑、骨骼肌、心脏、肾脏、肝脏依次降低，说明脑组织阈值最低。
15
（五）同质性与异质性
异质性（heteroplasmy）：同一细胞或同一组织中mtDNA分子上某一基因既有野生型，又有突变型，称为异质性。此细胞或组织称为异质(野生型/ 突变型)。同质性（homoplasmy）：一个细胞或一种组织的所有mtDNA分子上的某一基因都是相同的，称为同质性。或均为野生型，或均为突变型。此细胞或组织称为同质。个体是否体现突变基因的表型，取决于突变基因的比例、突变基因所在细胞的类型。
2. mtDNA突变的类型不同的mtDNA基因突变，其阈值大小不同，tRNA基因点突变：阈值为90%；大片段缺失阈值为60% 。
3.个体发育的阶段同一器官，不同发育阶段，对能量依赖程度不同，因而，阈值不同。
4.细胞核的遗传背景
18
(七)母系遗传（maternal inheritance）

线粒体遗传病PPT课件

易受线粒体阈值效应影响的组织器官：中枢神精系统、骨骼肌、心脏、胰腺、肾脏、肝脏。
6、线粒体DNA的高突变率
mtDNA突变率比nDNA高10～20倍
mtDNA处于高超氧化物的环境下，更易受到损伤。线粒体中的mtDNA损伤后，修复能力非常有限。 mtDNA复制频率较高，复制时不对称。 mtDNA不与组蛋白结合，缺乏组蛋白的保护。 mtDNA中基因排列非常紧凑，任何mtDNA的突变都可能会影响到其基因组内的某一重要功能区域。
11778 G→A
11778G→A 导致编码 NADH 脱氢酶亚单位 4(ND4) 中第 340 位的 Arg→His，从而影响线粒体能量的产生。
二、氨基糖苷类药物性耳聋
氨基糖苷类药物性耳聋是指由于使用氨基糖甙类抗生素(aminoglycoside antibiotics，AmAn)而导致的耳聋。
第8章线粒体遗传病
线粒体（mitochondrion）
产生ATP 信号转导细胞分化细胞凋亡
线粒体研究的历史
1894年，首次发现线粒体 1897年，正式命名为mitochondrion(线粒体) 1963年，Nass在鸡胚中发现线粒体中存在DNA
Schatz分离到完整的线粒体DNA 1981年，测定人mtDNA的DNA序列 1988年，Wallace提出mtDNA突变可引起人类疾病
因上游35nt处，这一段间隔区
中存在一个潜在的ORF，编码
D-LOOP
一个含26个氨基酸的多肽，相
应的RNA长155nt，包含起始密
码子ATG和一个线粒体通用的
终止密码子。
线粒体密码子系统的特性
AUA成为起始密码子，而不是通用的Ile密码子 UGA编码Trp密码子，而不是终止密码子 AGA、AGG编码终止密码子，而不是Arg密码子 tRNA兼用性较强，仅用22个tRNA来识别多达48个密码子

线粒体病的分子生物学检验技术 PPT课件

四、线粒体病的分子生物学检验标志
（一）mtDNA碱基位点 1、点突变
1）结构基因点突变包括同义突变和错义突变，错义突变导致氨基酸的替换，由此引起蛋白质结构和功能的改变，导致疾病。
Leber视神经病（LHON）：
G11778A（在ND4基因），G3460A（在ND1基因）
1、点突变
2）tRNA基因的点突变，可以降低线粒体内蛋白质的生物合成的能力，从而影响线粒体氧化磷酸化的功能，导致疾病的发生。 MELAS综合征（线粒体脑肌病乳酸酸中毒及卒中样发作）：
mtDNA复制特点
mtDNA可进行半保留复制，其H链复制的起始点（OH）与L链复制起始点（OL）相隔2/3个mtDNA。复制起始于L链的转录启动子，首先以L链为模板合成一段 RNA作为H链复制的引物，在DNA聚合酶作用下，复制一条互补的H链，取代亲代H链与L链互补。被置换的亲代H链保持单链状态，这段发生置换的区域称为置换环或D环，故此种DNA复制方式称D-环复制。
4、非编码区
D-loop（约1120bp）
位于tRNAPro
和tRNAPhe基因之间，约1120bp,是mtDNA中变异最多的区域，参与并调控mtDNA的复制和转录。
L链复制起始区（约 30～50bp， tRNAAs系统及特点
1、密码子
2个为ATP合酶复合体（复合体Ⅴ）F0部分的2个亚基（A6和A8）
2、tRNA基因
22个tRNA 基因可转录20种tRNA 满足线粒体内蛋白质翻译的需要。 tRNALeutRNASer 都有2个基因外，其余18种均只有1 个基因。
3、rRNA基因
1、mtRNA 编码两种rRNA,即 12SrRNA16SrR NA 2、位P于heH链 Leu tRNA tRNAVal 之间以tRNA 相隔 3、变异常发生在二级结构茎环上。

护理查房——线粒体ppt课件

d. 心理支持：对于清醒患者，做好心理疏导，使其情绪稳定，安心和放心休息。
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编辑版pppt
护理诊断及措施
3 清理呼吸道无效与肌麻痹致咳嗽无力、肺部感染所致分泌物增多有关
a. 环境：为病人提供舒适的病房环境，保持室内空气新鲜、洁净，注意通风。
b. 饮食护理：给与高蛋白，高维生素饮食，保证水的摄入，有利于痰液稀释和排除。
有关，只有突变型达到某一阈值时患者才会出现症状。
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临床表现
线粒体脑肌病常见的临床综合征依次分述如下： 1 线粒体肌病(mitochondrial myopathy) 主
要表现为以四肢近端为主的肌无力伴运动耐受不能。任何年龄均可发病，儿童和青年多见。肌无力进展非常缓慢，可有缓解复发。患病几十年后患者仍可生活自理。
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治疗要点
对于线粒体疾病，目前尚无特别有效的治疗措施。一般可采用：
1.辅酶Q10，肌内注射或口服。
2.大剂量B族维生素，如维生素Bl、维生素B2、维生素B6等可改善症状。
3.能量制剂，如三磷腺苷(ATP)、辅酶A等。
4.二氯乙酸钠，12.5～100mg/(kg·d)，口服。 5.呼吸链酶复合体Ⅱ＋Ⅲ缺陷，可用维生素K3加维生素C治疗。
a. 加强翻身，保持皮肤清洁干燥。 b. 营养支持，预防低蛋白血症。 c. 保持肛周皮肤清洁干燥，做好基础护理。
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实验室检查
1.部分病人的血清CPK和(或)LDH水平升高，血乳酸和丙酮酸含量高于正常，血乳酸/丙酮酸比值升高(比值小于20为正常)，均有助于诊断。
2.血乳酸、丙酮酸最小运动量试验，即上楼梯运动5min后测定血乳酸、丙酮酸含量，出现含量增高及比值异常的阳性率高，对诊断更为敏感。

医学遗传学课件-线粒体病

線粒體病是一組多系統疾病，因中樞神經系統和骨骼肌對能量的依賴性最強，故臨床症狀以中樞神經系統和骨骼肌病變為特徵。
除了典型的線粒體病以外，目前還發現越來越多的疾病與線粒體功能障礙有關，如2型糖尿病、腫瘤、帕金森病及衰老等。
mtDNA堿基替換疾病的命名
MTND4*LHON11778A 第一部分 MT：線粒體基因突變；ND4：
一、編碼線粒體蛋白的核基因缺陷
1.丙酮酸脫氫酶複合體缺乏症
X連鎖隱性遺傳病患者主要臨床症狀：乳酸性酸中毒、眼部
異常和中樞神經系統退行性病變。由定位於Xp22.12的PDHA1 基因突變引
起。
2.Mohr-Tranebjaerg 綜合征又稱為肌張力障礙-耳聾綜合征
X連鎖隱性遺傳病臨床特徵：兒童期起病的漸進性耳聾、肌
視神經細胞提供的能量不能長期維持視神
經的完整結構，導致神經細胞退行性變、死亡。
利用LHON患者的特異性mtDNA突變，可進行該病的基因診斷。
例如，mtDNA第11778位G→A是LHON患者最常見的突變類型，該突變可導致原有的限制性內切酶sfaNⅠ的切點消失，正常人mtDNA經sfaNⅠ酶切後產生915bp、 679bp兩個片段，而LHON患者mtDNA經酶切後只產生1590bp片段。
（三）糖尿病
母系遺傳的糖尿病伴耳聾（diabetes and deafness，maternally inherited，MIDD）：發病與mtDNA點突變或缺失相關。
患者表現為成年後的糖尿病發病及神經性聽力損傷，部分患者可能出現視網膜色素沉著、眼瞼下垂、心肌病、肌病、腦病等。
由MTTL1 基因的A3243G突變（最常見）、 MTTE 基因的T14709C突變、MTTK 基因的 A8396G等突變導致。

医学遗传学精品课件第十四章线粒体遗传病

公认的致病性最强的三种原发性突变 11778G→A 90. 9% 3460G→A 1. 8% 14484T→C 7. 3%
其它致病基因位点突变
Leber遗传性视神经病家系
患者多在18~20岁发病，男性较多见，个体细胞中突变 mtDNA超过96％时发病，少于80％时男性病人症状不明显
CPEO患者眼外肌慢性进行性瘫痪
mtDNA结构 16569 bp
第13460位
第8648位
网络资源
思考题
一、名词解释： 1．mtDNA 2．异质性 3．阈值效应 4. 遗传瓶颈 5．线粒体病 6．LHON 7.Maternal inheritance 二. 线粒体DNA的结构特点。
mtDNA突变引起的疾病
中枢神经系统和骨骼肌对能量的依赖性最强，故临床症状以中枢神经系统和骨骼肌病变为特征. 线粒体脑病: 病变以中枢神经系统为主；线粒体肌病: 病变以骨骼肌为主；线粒体脑肌病: 病变同时侵犯中枢神经系统和骨骼肌。
（一）Leber遗传性视神经病（OMIM # 535000）
体结构或功能异常为主要病因的一大类疾病。特点：
多数由于线粒体DNA改变而引起。具有母系遗传的特点。多为神经、肌肉系统疾病。
线粒体病涉及组织
病因：mtDNA发生突变（片段缺失或点突变）
无法编码M在氧化代谢过程中必须的酶/载体
糖原/脂肪酸（底物）不能进入M或不能被充分利用
ATP产生不足
细胞功能减退甚至坏死
命名为bioblast
1897年，Benda正式命名为mitochondrion(线粒体)
1963年，Nass在鸡胚中发现线粒体中存在DNA
Schatz分离到完整的线粒体DNA 1981年，剑桥大学Anderson小组测定人mtDNA

线粒体病危害及预防PPT课件

提前筛查: 对于高风险人群，可以通过基因检测等方法进行提前筛查，以早期发现并干预潜在的线粒体病。
预防措施
健康生活方式: 良好的生活习惯，包括均衡饮食、适度运动和规律作息，有助于预防对神经系统、肌肉系统和心血管系统等有危害。预防措施包括遗传咨询、提前筛查和健康生活方式。
结论
通过提高认识和采取预防措施，我们可以减少患线粒体病的风险，保护健康。
谢谢您的观赏聆听
神经系统受损: 线粒体病可导致智力退化、运动障碍和癫痫等神经系统症状。肌肉系统受损: 线粒体病可以引起肌无力、肌萎缩和运动功能异常。
危害性
心血管系统受损: 线粒体病可能导致心肌病和心律失常等心血管并发症。
预防措施
预防措施
遗传咨询: 如果家族中存在线粒体病病例，建议进行遗传咨询，了解风险和可能的预防措施。
线粒体病危害及预防PPT课件
目录引言危害性预防措施结论
引言
引言
线粒体病简介: 线粒体病是一组遗传性疾病，主要影响身体能量代谢和器官功能。危害性: 线粒体病可以导致多系统功能衰竭，包括神经系统、肌肉系统和心血管系统。
引言
目标: 了解线粒体病的危害，并了解预防措施。
危害性
危害性

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线粒体主要功能
1.产生ATP ,占线粒体功能的50% ； 2.产生95%的活性氧； 3.调节细胞内的氧化还原平衡； 4.调控细胞的凋亡。
线粒体的结构特点：
1. 线粒体是细胞核以外唯一拥有DNA (称为 mitochondrial DNA, mtDNA) 的细胞器。 2. 线粒体是两个遗传系统的共同产物：线粒体DNA 只有37个基因，线粒体内的其他蛋白质均由核基因编码，在细胞质内合成后运输到线粒体内，所以线粒体是两个遗传系统的共同产物。
线粒体脑肌病
线粒体病中主要累及脑和骨骼肌者称为线粒体脑肌病（ mitochondrial encephalomyopathy, ME）。
本组疾病越来越多见，经常出现多个器官的损害，早期表现缺乏特异性，易误诊为： • 发热、癫痫——病毒性脑炎； • 偏瘫、偏盲——青年性脑梗死； • 头痛、呕吐，伴大片脑部略显占位的影像学改变者——肿瘤。
线粒体脑肌病的重要辅助检查
• • • • • 生化检查：肌酶测定；血乳酸测定电生理：脑电图、肌电图病理：肌活检(光镜、电镜) 影像学：MRI, fMRI 基因检测
线粒体脑肌病
(mitochondrial encephalomyopathy, ME)
• 有的患者可能会以内科系统疾病为首发或主要症状就诊，如尿蛋白阳性、糖尿病、恶心及呕吐、月经不正常或自然流产等。 • MELAS综合症家系中多名母系成员可出现 MIDD、线粒体糖尿病、以及遗传性耳聋等。 • 因此，怀疑有线粒体脑肌病者需要详询有关的内科病史。
• 16:02意识模糊加重，心率及血压明显升高，血气示PH 7.04，PCO2 51mmhg，PO2 81mmhg，血氧饱和度83%，予呼吸兴奋剂，碳酸氢钠纠酸，并请麻醉科行气管插管辅助通气。18:00时血压降至66/45mmhg，予多巴胺维持血压，后呼吸恢复至16次/分左右，心率130-160次/分。
病例介绍（1）
病史简介
患者段XX，男，16岁，学生，深圳市人主诉：呼吸困难、肢体无力渐加重6月余现病史： 6月余前呼吸开始深快，四肢肌肉渐无力，查血糖12.5 mmol/L，尿糖 ( 3+ )，尿酮体 ( 2+ )，血气分析示PH 7.23，LAC 9.4mmol/L。 HbA1C 14.60%，出现发作性意识障碍伴全身抽搐，每日多次。诊断： Ⅱ型糖尿病并糖尿病酮症酸中毒？；癫痫。诊疗经过：控制血糖、补液、抗癫痫等治疗，后转入内分泌科，症状好转出院。
• 10.15 腰穿CSF初压280mmH2O。考虑静脉窦血栓形成，不排除线粒体脑肌病。 • CTA CTV未见明显异常。 10.20 复查CSF压力90mmH2O，常规及生化无异常 • 。 • 10.24 行气管切开接呼吸机辅助呼吸。经治疗后病情缓解，仍呼吸机辅助通气，家属要求出院。
2018/10/13
2018/10/13
下列检查结果：
• 腹部超声：肝稍大。 • 脑电图：中度异常 • 肌电图：神经源性损害。肌活检：偶见肌纤维萎缩，线粒体、糖原及脂滴未见明显异常。
• 头部MR（ 11月10 ）：侧脑室及导水管周围脑质（双侧下丘脑、中脑被盖）及延髓背侧多发异常信号影，考虑代谢性脑病可能性大。 • 头部MRI : 双侧背侧丘脑-脑桥后部分、延髓多发病灶，对比11月10 的检查，背侧丘脑病灶增大，左侧丘脑为新发病灶，结合临床不排除线粒体脑病。
线粒体的结构特点（续）：
3.阈效应（threshold effect）或瓶颈效应：突变 mtDNA需要超过一定的比例才会导致线粒功能的改变。 4.高突变率的mtDNA ：高于核基因组 DNA
5. mtDNA 的突变可在体细胞中积累。
线粒体病的遗传特征：
1.遗传方式：复杂多样，可呈母系遗传（mtDNA的突变）；也可呈孟德尔遗传（核基因的突变）。 2.母系遗传：即母亲的线粒体病能遗传下一代，男女均可发病；也只有下一代的女性，能将线粒体病继续往下代传递。
2018/10/13
• 请心内科、神经科会诊，急查头部、脑部CT示不排除静脉窦血栓形成、蛛网膜下腔出血；双侧少量气胸、肺部炎症。转入NICU。 • 查体：双肺呼吸音粗，心率增快，律齐。神志清楚，双侧瞳孔等大等圆，直径约3mm，对光反射灵敏，双眼上视、下视受限，四肢肌力约4级，未见明显不自主运动，无明显感觉异常，双下肢病理征阳性。
mtDNA的常见受累器官
神经消化心血管呼吸内分泌眼部肌肉
（研究发现这些组织或器官的小血管壁以及平滑肌组织中存在大量可以提供能量的线粒体。）
mtDNA缺陷导致的多种综合征
1. 遗传性视神经萎缩（Leber 病） 2. 线粒体脑肌病及其分型：（1）线粒体脑肌病伴高乳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ血症及卒中样发作 (MELAS综合征) （2）亚急性坏死性脑脊髓病(Leigh disease) （3）肌阵挛癫痫伴不整红边纤维(MERRF) （4）线粒体胃肠病伴脑肌病(MNGIE) 3. 母系遗传糖尿病伴耳聋(MIDD) 4. 氨基糖苷类抗生素敏感性耳聋等
• 6个月前再次气促，10.12 凌晨至我院急诊，意识清，血压165/109mmHg，心率127次/分，GLU 7.0mmol/L，尿糖 ( +/- )，尿酮体 ( 2+ )，LAC 6.4mmol/L，血气PH 7.302，胸片未见异常，予吸氧、纠正酸中毒等。 • 不久患者意识模糊，大约12时肢体强直、抽动，口吐白沫二便失禁等，入内分泌科，诊断： • 1. 意识模糊查因：颅内出血？颅内感染？； • 2 . Ⅱ型糖尿病； • 3. 癫痫。
线粒体病
线粒体病（mitochondrial
disorders）
由于遗传基因异常引起线粒体呼吸链酶的功能缺陷而出现的一组多系统疾病; 也称为线粒体细胞病。
线粒体主要功能
下列生化过程在线粒体内进行：
1. 三羧酸循环、丙酮酸氧化； 2. 氨基酸、脂肪酸、固醇的代谢； 3. 参与细胞凋亡和氧化磷酸化过。