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医学检验技术发展与创新
Development and Innovation of Medical Laboratory Technology

第四章 分子诊断临床应用

第一节 分子诊断标志物

一、线粒体病的分子诊断与疾病标志物

线粒体疾病（也称线粒体病）是儿童时期最为常见的一类先天性遗传代谢病，
目前尚无根本的治疗方法。因此，早发现、早诊断对于线粒体病的防治至关重要。

由于线粒体病临床表型的多样性和复杂性，导致线粒体病诊断尤为困难，极易漏
诊误诊，往往需要结合临床、病理、生化以及分子检测综合进行诊断。其中临床
诊断是线粒体病诊断的基础，但当临床不能确诊时，分子诊断对线粒体病的确诊

起到了“一锤定音”的作用。
（一）线粒体病
线粒体病最早发现于 1962 年，并被定义为一类存在氧化磷酸化（OXPHOS）
功能异常的遗传代谢性疾病。随着酶生化技术、细胞学，尤其是基因组学技术

的发展，线粒体病被进一步定义为：一类线粒体功能异常所导致的疾病，其中
OXPHOS 功能缺陷是其主要特征。线粒体病临床表现多样，可累及人体多个脏
器，疾病亚型多达 300 余百种，其中常见的线粒体病有线粒体脑肌病伴乳酸酸中

毒和卒中样发作综合征（MELAS)、亚急性坏死性脑病（Leigh 综合征）、Kearns-
Sayre 综合征（KSS)、慢性进行性眼外肌瘫痪（CPEO)、肌阵挛性癫痫伴肌肉蓬毛
样红纤维综合征（MERRF）等。虽然单一的线粒体疾病亚型发病率低，但总发
病率可高达 1/5000，是儿童时期最为常见的先天性遗传代谢病。已知有 1200 余

种蛋白定位于线粒体中，其中绝大多数蛋白质由核基因（nDNA）编码，而线粒
体基因（mtDNA）仅编码了其中的 13 种亚基，2 种 rRNA 和 22 种 tRNA。因此，
线粒体病的遗传方式可分为 nDNA 突变介导的孟德尔遗传方式和 mtDNA 突变介
导的母系遗传方式。

（二）线粒体病的遗传特点
线粒体是一个半自主性细胞器，能够进行自我复制、转录和翻译。与 nDNA

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