线粒体脑肌病的基因突变研究

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1、河北医科大学硕士学位论文线粒体脑肌病的基因突变研究姓名：宋艳梅申请学位级别：硕士专业：神经病学指导教师：宋学琴201203中文摘要线粒体脑肌病的基因突变研究摘要线粒体是真核细胞中重要的细胞器，是为细胞提供能量的场所，其氧化代谢为机体提供了约90％的能量。线粒体DNA(mitochondrialDNA．mtDNA)是细胞核染色体外的基因组，具有自我复制、转录和编码功能，是一套相对独立的遗传控制系统，但同时又受到核DNA的控制。人类的线粒体DNA分子为双链闭环超螺旋结构，长16569bp。它有37个编码基因，这些基因呈紧密排列，任何随机性突变都可造成线粒体功能的异常。

2、MtDNA呈裸露状态，既无组蛋白的保护，又缺乏较有效的修复系统，易遭受氧化磷酸化过程产生的氧自由基的损害。特殊的生物学环境和遗传学地位，使得mtDNA极易受到损伤发生突变。MtDNA的遗传方式为母系遗传，且不能重新组合，突变会沿母系连续积累Il】。线粒体脑肌病(mitochondrialencephalopathy,ME)是一组由基因突变导致线粒体结构和功能异常、ATP合成不足而引起的一种少见的多系统疾病，以中枢神经系统和肌肉组织病变为主要表现，可同时累及其他系统，根据其临床表现不同可分为多种临床综合征。线粒体肌病和脑肌病的发生主要与线粒体DNA突变有关。自And

3、erson等完成了人类mtDNA的全长测序，Wallace等在Leber遗传性视神经变性病中证实了点突变，Holt等在线粒体肌病中证实了mtDNA缺失后，人们对线粒体病的认识进入了飞速发展阶段【2】。不断有新的突变位点被发现，目前已经发现了100多个不同的病理性点突变和200多个类型的缺失。随着人们对线粒体脑肌病的认识逐渐增多，近年来该病的检出率有所增加。其诊断主要靠肌肉活检，组织病理MGT染色见到蓬毛样红纤维(ragged．red．fiber,鼬江)和类结晶样包涵体是其诊断此病的主要依据之一。DNA突变分析是诊断线粒体病最敏感的方法，能够为疾病诊断提供基因水平证

4、据，增加疾病诊断的可靠性。线粒体和线粒体DNA的特殊结构和功能，使得线粒体脑肌病的临床表现多样，临床诊断有很大难度。我们对线粒体脑肌病患者进行常见位点中文摘要的基因突变研究，为疾病的诊断提供依据，还可为患者的家系提供相应的遗传咨询。目的：(1)研究线粒体脑肌病患者mtDNA基因点突变情况，为疾病的诊断提供依据；(2)探讨线粒体脑肌病的遗传特点，对患者进行家系筛查，提供相关的遗传咨询。方法：本研究分两组，观察组为病理诊断为线粒体脑肌病的患者，共17例：对照组为肌肉病理正常或未发现RRF的患者，共20例。选取活检取材的肌肉组织为研究对象，应用聚合酶链式反应．限制性片段

5、长度多态性分析(PC刚RFLP)对DNA片段进行扩增，用特定的限制性内切酶对扩增产物进行消化，琼脂糖凝胶电泳分析DNA片段的方法，测定肌肉组织和(或)外周血中的常见位点A3243G、A8344G、T8993G、T8993C、T3271C及T9176C的突变情况，对其中部分阳性标本的肌肉和外周血突变率进行比较，并对其中一例有家族史的患者的家系进行筛查。结果：(1)实验组17例患者典型病理表现：GMT染色可见破碎红纤维(RRF)，为部分肌膜下或肌纤维内聚集的红色沉积物，并深入肌浆内。(2)实验组中1例MELAS患者(例2)和4例线粒体肌病患者(例l、例3、例4、例5)

6、存在A3243G位点突变；对照组中一例肌肉病理结果正常的患者(例18)亦存在A3243G位点突变。17例患者及对照组均未发现A8344G、T8993G、T8993C、T3271C及T9176C突变。例1至例5肌肉中A3243G突变比例分别为65．32％，63．28％，37．00％，48．81％和59．81％，对照组基因检测阳性的患者肌肉中A3243G位点的突变比例为32．51％。(3)例3、例4和例5这3例病人肌肉和血液中A3243G突变率分别为38．01％和22．76％，49．27％gl21．96％，61．80％和50．51％，3例病人肌肉中A3243G的突变比

7、例均比血液中突变比例高。(4)例5(IV．13)及与其同母的的2个哥哥(IV．7、IV．9)、1个姐姐(IV．5)以及姐姐的两个儿子(V．5、V．6)均存在A3243G突变，而例5的2个儿子及其哥哥的子女，即家族中男性携带者的后代均未发现A3243G突变。Ⅳ．13、Ⅳ．5、Ⅳ．7和IV．9血液中A3243G的突变比例分别为：53．62％、61．10％、26．75％和36．48％，V．5、V．6血液中A3243G的突变比例分别60．05％和62．80％。结论：线粒体脑肌病的临床表现复杂多样，同一个突变可导致不同的中文摘要临床表现。A3243G位点突变是线粒体脑肌病最

8、常见的致病