从王子之逝看“线粒体病”：揭开细胞“能量工厂”失灵的真相

潘元美

我们身体里的“能量工厂”出了问题

想象一下我们身体里的每一个细胞，就像一座小小的工厂。这些工厂需要能量才能正常运转，维持各种各样的功能，比如思考、运动、呼吸等。而我们细胞里的“能量工厂”，就是线粒体。

线粒体就像细胞中的发电站，它们负责将我们吃进去的食物转化为细胞可以利用的能量，这个过程就像烧煤发电一样。线粒体非常重要，如果它们出了问题，细胞就会因为缺乏能量而“罢工”，甚至死亡。就如弗雷德里克王子的父亲罗伯特王子写道：“对于线粒体病，人们可以将它比作一个故障电池，它永远无法完全充电，处于不断耗尽的状态，最终失去电力”。

什么是线粒体（脑）病？

“线粒体病”并不是指一种特定的疾病，而是一大类由于线粒体功能障碍引起的疾病的总称。就像发电厂有很多不同的零件，任何一个零件出了问题都可能导致发电异常一样，线粒体内部也有很多不同的基因和蛋白质参与能量生产。当这些基因发生突变，或者相关蛋白质功能异常时，就会导致线粒体无法正常工作，能量供应不足，从而影响身体各个器官的功能。

几乎全身所有细胞都需要线粒体来供能，所以线粒体病可以影响身体的任何一个器官或系统，表现出多种多样的症状。有些器官对能量的需求特别高，因此它们更容易受到线粒体功能障碍的影响，比如大脑、肌肉、心脏、肝脏、肾脏、内分泌系统等。

而大脑是人体中能量需求最高的器官之一，因此线粒体功能障碍往往会对大脑和神经系统造成严重的影响，这就是“线粒体脑病”经常成为“线粒体病”的代名词的原因。

线粒体病会影响哪些方面？

由于线粒体遍布全身细胞，线粒体病可以影响身体的许多器官和系统，表现出来的症状也多种多样，可能包括：

⋅ 神经系统症状：癫痫发作、发育迟缓、智力障碍、运动障碍（如走路不稳、肌肉无力）、视力或听力下降、偏头痛等。

⋅ 肌肉症状：肌肉无力、肌肉疼痛、运动不耐受等。

⋅ 心脏症状：心肌病、心律失常等。

⋅ 消化系统症状：呕吐、腹泻、吞咽困难等。

⋅ 内分泌系统症状：糖尿病、甲状腺功能异常等。

值得注意的是，线粒体病的症状在不同患者身上可能差异很大，即使是同一类型的线粒体病，不同个体之间的症状和严重程度也可能不同。有些患者可能在婴儿期就出现严重的症状，而另一些患者可能在儿童期、青少年甚至成年后才发病。

线粒体病是怎么发生的？

线粒体病是一种遗传性疾病，线粒体的正常运作依赖于很多基因。一部分基因位于线粒体自身的DNA（称为mtDNA）中，另一大部分则位于细胞核的DNA（称为nDNA）中，当任何一类基因发生突变时，线粒体工厂都会发生故障，从而导致疾病发生。

3.1

具有独特的“母系遗传”

线粒体DNA的遗传方式比较特殊，它主要来源于母亲，网络独特的“母系遗传”。因此，母亲如果携带了致病性的线粒体DNA（mtDNA）突变，就有可能将疾病遗传给她所有的孩子（无论男女）；反之，如果父亲携带了致病性的线粒体DNA突变，他的孩子通常不会遗传到这个突变基因（图一）。不过，核基因（nDNA）发生突变导致线粒体病时，其遗传方式就和我们通常所说的遗传病一样，遵循孟德尔遗传规律，父亲和母亲都有可能把突变基因传给孩子。

卢森堡王子弗雷德里克疾病相关的POLG基因属于核基因突变，通常遵循常染色体隐性遗传的模式，这意味着患病的孩子往往从父母双方各遗传了一个突变的POLG基因（图二）。