线粒体复合物 II 缺陷,核 1 型; MC2DN1

  • 琥珀酸辅酶 Q 还原酶缺乏症
  • 琥珀酸脱氢酶缺乏症

▼ 描述

线粒体复合物 II 缺乏症是一种常染色体隐性遗传多系统代谢疾​​病,具有高度可变的表型。有些患者在婴儿期发病,大脑、心脏和肌肉的多系统受累,而另一些患者仅受累心脏或肌肉。测量肌肉中复合物 II 的活性是最可靠的诊断手段;然而,残留的复合物 II 活性与严重程度或临床结果之间没有明确的相关性。在某些情况下,核黄素治疗可能具有临床益处(Jain-Ghai 等人,2013 年总结)。

复合体 II,也称为琥珀酸脱氢酶,是线粒体呼吸链的一部分。

线粒体复合物 II 缺陷的遗传异质性

参见 MC2DN2(619166),由染色体 19q13 上的 SDHAF1 基因(612848) 突变引起;MC2DN3(619167),由染色体 11q23 上的 SDHD 基因(602690) 突变引起;MC2DN4(619224),由染色体 1p36 上的 SDHB 基因(185470) 突变引起。

富勒顿等人(2020) 回顾了孤立的线粒体复合物 II 缺陷的遗传基础。

▼ 临床特征

Riggs 等人(1984) 描述了 2 位患有复合物 II 缺陷的同胞。一名 7 岁男孩和他 9 岁的妹妹患有进行性脑肌病,伴有痴呆、肌阵挛癫痫发作和身材矮小。肌肉活检显示肌纤维中有线粒体聚集和过多的脂滴。在肌肉线粒体中,琥珀酸细胞色素 C 还原酶的活性不足。NADH-细胞色素c还原酶和细胞色素氧化酶活性正常。该缺陷被认为位于复合物 II 中的琥珀酸脱氢酶和辅酶 Q10 之间。

Rustin 等人报道了一名患有复合物 II 缺乏症的患者(1993) 患有孤立性肥厚型心肌病。Reichmann 和 Angelini(1994) 报道了 2 名兄弟患有与复合物 II 缺乏相关的肥厚性心脏病和骨骼肌肌病。

布尔乔亚等人(1992) 报道了 2 姐妹患有退行性神经系统疾病,临床表现为脑白质营养不良。脑成像显示黑质和基底神经节中存在典型 Leigh 综合征的对称坏死灶(参见 256000)。从骨骼肌、成纤维细胞和淋巴细胞中分离的线粒体显示出复合物 II 缺陷。心不在这些姐妹身上。

阿帕等人(1994) 回顾了 10 个先前发表的琥珀酸脱氢酶缺乏症病例,并报告了另一个病例。他们的病人是一名22岁的女性,近亲父母的女儿,全身肌肉无力,容易疲劳。她有轻度近端肌肉无力,伴有远端萎缩和肌酸激酶升高。组织病理学上,没有参差不齐的红色纤维,但有轻度过量的中性脂质和肌膜下颗粒积聚。对分离的肌肉线粒体的酶分析显示所有呼吸复合物均轻度减少,其中琥珀酸细胞色素 C 还原酶最明显。游离肉碱也减少了。

阿尔斯通等人(2012) 报道了一名男孩在正常新生儿期后 3 个月大时出现扩张型心肌病症状。后来他表现出运动发育迟缓,伴有肌张力亢进、反射亢进和关节挛缩。讲话被耽搁了。2.5岁时的脑部MRI显示大脑中央白质出现囊性变化和异常对称信号,胼胝体、脑桥腹侧、延髓和脊髓灰质的大部分区域也出现异常信号。实验室研究显示血浆乳酸正常,但有酮症证据,尿乳酸和尿三羧酸循环代谢物增加。骨骼肌活检显示线粒体复合物 II 活性严重缺乏。

帕菲特等人(2000) 报道了一名患有复合物 II 缺陷的女孩,表现为 Leigh 综合征。该患者是无血缘关系的健康父母的第一个孩子,在正常怀孕和分娩后足月出生。她发育正常,直到 9 个月大时才发现精神运动迟缓。16 个月大之前,她无法孤立坐立,当时注意到躯干共济失调和小脑综合征。有轻度高乳酸血症,脑脊液乳酸轻度升高。磁共振成像显示基底神经节坏死病变符合 Leigh 综合征的诊断。

范科斯特等人(2003) 报道了一名由近亲父母所生的女婴,患有线粒体复合物 II 缺陷,她在 5.5 个月大时因呼吸道感染而死亡。尽管她的临床病程与 Bourgeron 等人报道的患者不同(1995) 和 Parfait 等人(2000),范科斯特等人(2003)指出,她在利氏综合症出现任何迹象之前就去世了。

贾恩-盖伊等人(2013) 回顾了 36 个已发表的复合体 II 缺陷案例。表型差异很大:一些患者存在大脑、心脏和肌肉的多系统受累,有时导致婴儿期死亡,而另一些患者仅出现孤立的心脏或肌肉受累,成年后发病且认知正常。神经系统检查结果虽然存在差异,但包括感染后的发育迟缓或退化、肌张力低下、肌张力过高和痉挛。眼科特征包括眼肌麻痹、视网膜病变、眼球震颤、视神经萎缩和失明。肌肉中复合物 II 活性的测量是最可靠的诊断手段;然而,残留的复合物 II 活性与严重程度或临床结果之间没有相关性。在某些情况下,核黄素治疗具有一定的临床益处。

▼ 分子遗传学

Bourgeois 等人报道,2 名患有复合物 II 缺陷的同胞表现为 Leigh 综合征(1992),布尔格龙等人(1995) 鉴定了 SDHA 基因中的纯合突变(R554W; 600857.0001)。布尔杰龙等人(1995)声称这是第一个关于核基因突变导致人类线粒体呼吸链缺陷的报告。

Parfait 等人在一名患有线粒体复合物 II 缺陷且表现为 Leigh 综合征的女孩中(2000) 鉴定了 SDHA 基因中的复合杂合突变(A524V, 600857.0002; M1L, 600857.0003)。

Van Coster 等人在一名 5.5 个月大的女婴中因呼吸道感染而死亡,并被发现携带 MC2DN1(2003) 鉴定了 SDHA 基因错义突变的纯合性(G555E; 600857.0004)。作者指出,患者在出现利氏综合征症状之前就在婴儿期死亡。

帕格纳门塔等人(2006) 报道了一名患有 MC2DN1 的 10 岁巴勒斯坦男孩,表现为 Leigh 综合征,他们鉴定出 SDHA 基因中 G555E 突变的纯合性。帕格纳门塔等人(2006) 指出 Van Coster 等人先前报道的患者(2003) 的 G555E 突变也起源于中东,这表明祖先突变的可能性。

Alston 等人在一名患有复合物 II 缺陷且出现心肌病和脑白质营养不良的男孩中进行了研究(2012) 鉴定了 SDHA 基因中的复合杂合突变(T508I, 600857.0006 和 S509L, 600857.0007)。每个亲本对于其中一种突变都是杂合的。

遗传异质性

贾恩-盖伊等人(2013) 报道了一名由中东血统的无亲缘关系父母所生的女婴,患有复合体 II 缺陷。由于先兆子痫,她在怀孕28周时出生。超声心动图显示扩张型心肌病和左心室致密化不全,实验室研究显示血清乳酸增加。患者后来表现出发育迟缓、发育迟缓和肌张力低下。她在 13 个月大时去世。肌肉活检的电子显微镜分析显示,与对照组相比,线粒体具有密集的平行嵴和基质颗粒阵列、孤立的复合物 II 缺陷以及低水平的 SDHA 蛋白(24%)。然而,遗传分析并未揭示 SDHA、SDHAF1 或 ISCU(611911) 基因的突变。贾恩-盖伊等人(2013) 假设该患者有一种新的遗传缺陷。