程度和呼吸链中NADH脱氢酶、细胞色素C氧化酶活性降低程度均与OXPHOS缺陷相关,后来发现MERRF家系中存在一个mtDNA的8344A→G的碱基置换,该突变位于mtDNA的tRNAlys基因上,涉及到tRNAlys的TUC环,此环参与tRNA与核糖体的连接,结果影响线粒体蛋白质的合成(主要是影响OX-PHOS复合体I
【13】和Ⅳ的合成),造成OXPHOS的功能下降,最终导致MERRF的多系统病变。8344
点突变产生了一个新的CviJ I酶切位点,可用于此病的诊断。(2) MELAS MELAS是一种不常见的母系遗传病,通常在10～20岁发病,主要临床表现为中风样发作、血乳酸中毒、近心端四肢乏力、间断性呕吐等。【15】1990年Goto等首次发现了MELAS患者中普遍存在有mtDNA3243A→G突变,目前认为3243A→G突变是MELAS的主要致病因素。该突变使tRNAleu基因发生突变,导致16SrRNA的合成减少,最终影响线粒体内蛋白质的合成。其它与之有关的突变有mtD-NA11084A→G突变和3771突变。Salvatore等报道,在血液中突变的比肌肉组织少,且在某些病例的血液中未发现有mtDNA突变,提示在MELAS突变检测血细胞是可行的,但不是绝对可靠的诊断依据。(3) KSS和CPEO 临床上以眼外肌麻痹伴有四肢乏力为主要症状者称为CPEO。当伴有色素性视网膜炎、听力丧失、心脏传导功能障。【16】
三、 相关线粒体疾病的治疗与干预策略
1、 线粒体疾病是指线粒体基因组和核基因组突变导致氧化磷酸化
功能缺陷而引起的疾病。
异质性mtDNA突变致病的阈值水平相对较高，大多在 80%~90%，所以只要降低受累组织的突变负荷就可以达到治疗效果即通过将突变型mtDNA 转变成野生型 mtDNA。这样不仅使突变的mtDNA 比率选择性地下降，而且野生型 mtDNA 的比率也可以升高。【17】线粒体靶向限制性内切酶改变突变异质性限制性内切酶 (restriction enzyme, RE) 能在特异性限制位点选择性地剪切DNA 双链。某些mtDNA突变会产生一个新的限制性酶切位点，线粒体靶向RE 可以识别这个位点，并对突变的 mtDNA 进行降解，使得剩余的野生型 mtDNA 比率相对升高，从而降低细胞中突变 mtDNA 的比例，造成异质程度改变。线粒体
【18】靶向 RE 最初用于异源线粒体的杂合细胞。因大鼠 mtDNA 缺乏 PstI 位点，
线粒体PstI RE(mito-PstI) 的表达能够改变同时含有小鼠和大鼠融合细胞的 mtDNA 异质性。含两种鼠类mtDNA 单体型 (BALB 和 NZB) 的无症状小鼠模型的体外和体内试验表明，用重组病毒载体定位于线粒体的 REs 表达可以有效地改变 mtDNA 异质性。【19】这两种 mtDNA 单体型能够通过 RE ApaLI 区分，它能识别 BALB mtDNA 的一个位点，而不能识别 NZBmtDNA 中的位点。正因
为只有 BALB mtDNA 突变体含有 ApaLI 特异性酶切位点，异质小鼠局部注射编码线粒体靶向 ApaLI RE(mito- ApaLI) 的重组腺病毒后，肌肉和脑部显示快速、定向且彻底的mtDNA 异质性改变。mtDNA 异质性改变的程度和效率依赖
【20】于未被剪切的 mtDNA 数量。因为 ApaLI只剪切 BALB mtDNA，余下的 NZB
mtDNA 继续复制以维持正常 mtDNA 拷贝数，因此没有观察到明显的 mtDNA 耗损。线粒体靶向 REs 可以作为异质性改变的策略，但是主要的局限是合适的限制性位点的临床相关突变极少。
2、蛋白质转导/蛋白质转染
由于 mtDNA 编码的线粒体蛋白是疏水性的，这给外源蛋白的导入带来一定的难度，蛋白质转导则是一种忽略蛋白质自身特性的新型导入方法，有细胞渗透性质的蛋白质转导结构域的发现为克服上述问题提供了可能性。最常用的蛋白质转
【21】TAT 融导结构域是 TAT，它是 HIV 上较大的短阳性肽，能够穿过细胞膜。
合蛋白耦合细胞核定位信号(nuclear localization signal, NLS) 或线粒体靶向序列(mitochondrial targeting sequence, MTS) 能够转导进入细胞并定位保留在亚细胞相应区域。线粒体成功靶向导入的报道见于 TAT 介导的硫辛酰胺脱氢(lipoamidedehydrogenase, LAD)，利用固有的 MTS恢复了 LAD 缺陷患者细胞
【22】蛋白质转导的优势在于跨膜转运不依内线粒体丙酮酸脱氢酶复合体的活性。
赖 TIM 和 TOM 复合体，而劣势在于这是一种短暂的修复作用。
3、清除核苷
线粒体神经胃肠型脑肌病 (mitochondrial gastr-ointestinal encephalopathy, MNGIE) 属多系统疾病，患者常表现为严重的胃肠道功能障碍伴外周神经变性及脑白质异常等，主要由胸腺磷酸化酶 (thymidinephosphorylase, TP) 缺陷导致。
【23】TP 活力降低可引起血液中脱氧胸苷和脱氧尿苷水平上升。目前，清除血液
中的核苷有三个方法 ：血液透析、异源干细胞移植和血小板灌注。
四、 展望
近年来科学水平飞速发展，各个科学领域都取得了重大突破，生命科学领域尤为突出，故而在线粒体疾病研究方面可能会在近十年取得重大突破，对线粒体结构及其内部酶的结构研究，将会对人类未来生命科学做出巨大贡献。
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