其他特指的线粒体氧化磷酸化紊乱Other specified Disorders of mitochondrial oxidative phosphorylation
更新时间：2025-10-09 15:50:52
关键词
索引词Disorders of mitochondrial oxidative phosphorylation、其他特指的线粒体氧化磷酸化紊乱、线粒体DNA异常引起的线粒体氧化磷酸化失调、OXPHOS线粒体DNA异常引起的[氧化磷酸化]疾病、线粒体DNA突变引起的呼吸链疾病、近端肾小管病变-糖尿病-小脑性共济失调、线粒体DNA的大规模单一缺失、线粒体DNA复制、核DNA异常引起的线粒体氧化磷酸化失调、OXPHOS-nDNA异常引起的[氧化磷酸化]疾病、核DNA突变引起的呼吸链疾病、GRACILE[生长延迟-氨基酸尿症-胆汁淤积-铁超负荷-乳酸性酸中毒-早逝]综合征、生长延迟-氨基酸尿症-胆汁淤积-铁超负荷-乳酸性酸中毒-早逝、心脑病伴高氨血症、ATP合酶缺乏，核编码、线粒体呼吸链复合物V缺乏症、TMEM70缺乏引起的线粒体脑肌病、TMEM70缺乏引起的ATP合酶缺乏症、F1Fo ATP酶缺乏症、运动不耐受乳酸性酸中毒、具有可变表型的分离的氧化磷酸化缺陷，不可归类在他处者、线粒体呼吸链复合物I结构亚基基因缺陷、线粒体呼吸链复合物I组装基因缺陷、线粒体呼吸链复合物II结构亚基基因缺陷、线粒体呼吸链复合物II组装基因缺陷、线粒体呼吸链复合物III结构亚基基因缺陷、线粒体呼吸链复合物III组装基因缺陷、线粒体呼吸链复合物IV结构亚基基因缺陷、线粒体呼吸链复合物IV组装基因缺陷、ATP合成酶结构亚基基因缺陷、线粒体呼吸链复合物V结构亚基基因缺陷、ATP合成酶组装基因缺陷、线粒体呼吸链复合物V组装基因缺陷、肾小管病变-脑病-肝功能衰竭、没有已知的遗传基础的线粒体氧化磷酸化失调、未特指的DNA异常引起的OXPHOS[氧化磷酸化]疾病、没有已知遗传基础的呼吸链缺陷、耳聋-视神经萎缩-痴呆、延森氏综合征、詹森综合征、FASTKD2-相关的婴儿线粒体脑肌病、琥珀酸血症、Zellweger样综合征，不伴过氧化物酶体异常、Ahn-Lerman-Sagie综合征、赵苇格氏症、孤立的线粒体呼吸链复合体I缺乏、NADH-CoQ[烟酰胺-腺嘌呤-二核苷酸辅酶Q]还原酶缺乏症、烟酰胺-腺嘌呤-二核苷酸辅酶Q还原酶缺乏、泛醌缺乏症、孤立的线粒体呼吸链复合物II缺乏症、琥珀酸辅酶Q还原酶缺乏症、琥珀酸-辅酶Q还原酶缺乏症、孤立的线粒体呼吸链复合物III缺乏症、辅酶Q细胞色素C还原酶缺乏症、泛醌脱氢酶缺乏症、孤立的线粒体呼吸链复合体IV缺乏症、细胞色素C氧化酶缺乏症、细胞色素C氧化酶缺乏引起的共济失调-脑白质营养不良-肾小管病变、胰腺功能不全-贫血-骨质增生
缩写OXPHOS-Disorders、Mitochondrial-Respiratory-Chain-Disorders、MRC-Disorders
别名线粒体OXPHOS病、线粒体能量代谢异常、线粒体呼吸链疾病
其他特指的线粒体氧化磷酸化紊乱的临床与医学定义及病因说明
临床与医学定义
其他特指的线粒体氧化磷酸化（OXPHOS）紊乱是一类由核DNA（nDNA）或线粒体DNA（mtDNA）特定基因突变引起线粒体内膜电子传递链（ETC）功能障碍的遗传性代谢疾病。这类疾病的核心病理机制是ATP合成过程受损，导致细胞能量代谢失衡。临床表现具有高度异质性，可表现为单一器官功能异常或累及神经、肌肉、心脏等多系统。线粒体呼吸链由复合物I至V组成，各复合物的结构亚基或组装因子缺陷均可干扰OXPHOS过程，进而引发疾病。
病因学特征
- 遗传因素：
- 致病突变包括nDNA编码的呼吸链亚基/组装因子基因变异，或mtDNA编码的ETC关键组分（如复合物I、III、IV、V亚基）突变。突变形式涵盖点突变、小片段缺失/插入及mtDNA大片段缺失。
- nDNA突变遵循孟德尔遗传规律（常染色体隐性/显性、X连锁），而mtDNA突变多为母系遗传或体细胞突变。
- 分子机制：
- 不同复合物缺陷对应特定临床表型。例如，复合物III的BCS1L基因突变导致GRACILE综合征（生长受限-氨基酸尿-胆汁淤积-铁超载-乳酸性酸中毒-早期死亡）；复合物V组装缺陷（如TMEM70基因突变）则引起新生儿肌张力低下、代谢性酸中毒及心肌病。
- 呼吸链功能障碍不仅减少ATP生成，还会导致电子漏出增加活性氧（ROS）产生，诱发氧化应激。
- 生物化学基础：
- 电子沿ETC传递时建立的线粒体内膜质子梯度是ATP合成的驱动力。任一复合物功能障碍均可削弱质子梯度，使ATP合成酶（复合物V）无法有效催化ADP磷酸化。
- 代谢中间产物（如乳酸、丙酰肉碱）堆积及氧化还原失衡进一步加重细胞损伤。
病理机制
- 能量危机：
- 高耗能组织（如脑、心肌、骨骼肌）优先受累，表现为脑病、心肌肥厚、肌无力等。
- 氧化损伤：
- ROS过量产生超出抗氧化系统清除能力，导致脂质、蛋白质、DNA氧化损伤，加速细胞功能障碍。
- 凋亡信号激活：
- 慢性能量不足与氧化应激共同激活线粒体依赖性凋亡通路，尤其影响神经元等再生能力低的细胞。
- 特殊表型关联：
- 部分疾病（如线粒体脑肌病伴乳酸酸中毒及卒中样发作，MELAS）因阈值效应表现为组织特异性症状；另一些疾病（如Leigh综合征）则因基底节和脑干能量代谢缺陷产生特征性神经影像学改变。
- 需注意排除临床表现重叠的疾病（如过氧化物酶体病），但某些OXPHOS缺陷可模拟其表型。
临床表现
- 多系统受累：
- 神经系统：发育倒退、肌阵挛癫痫、视神经萎缩、周围神经病。
- 心血管系统：肥厚型/扩张型心肌病、传导阻滞。
- 代谢紊乱：反复发作的代谢性酸中毒、低血糖、高乳酸血症。
- 其他：肝衰竭、肾小管功能障碍、内分泌异常（糖尿病、甲状旁腺功能减退）。
- 诊断线索：
- 血清/脑脊液乳酸升高、肌肉活检显示破碎红纤维（RRF）或呼吸链酶活性降低、基因检测发现致病性变异。
- 特定症状组合（如视神经萎缩合并运动不耐受）提示特定基因缺陷（如OPA1相关显性视神经萎缩）。
参考文献：以上内容基于《细胞生物学》、《分子遗传学原理》及相关专业期刊文章综述整理而成。