线粒体复合物 IV 缺陷,22 型核

线粒体复合体 IV 缺陷核 22 型(MC4DN22) 是一种常染色体隐性代谢紊乱,其特征是新生儿肥厚性心肌病、脑病和严重乳酸酸中毒,并具有致命的后果(Wintjes 等,2021)。

▼ 临床特点
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温杰斯等人(2021)报道了 2 名不相关的线粒体复合体 IV 缺陷患者。患者 1 有低出生体重的宫内发育迟缓病史。出生后出现严重乳酸性酸中毒和严重低血糖,脑病、低渗、无反射。他有凝血功能障碍的肝功能衰竭,右心室中度扩张和肥厚,双侧先天性感音神经性听力损失。他反应迟钝,依赖呼吸机,在停止护理后不久就去世了。脑部 MRI 显示多处幕上和脑干梗死区域,伴有全身性脑水肿;在磁共振波谱上鉴定出乳酸峰。血浆氨基酸显示谷氨酰胺、丙氨酸、脯氨酸、蛋氨酸和酪氨酸增加。尿液有机酸分析显示乳酸、酮、和4-羟基苯基乳酸。血清肌酸激酶也升高。骨骼肌活检和培养的皮肤成纤维细胞显示孤立的复杂 IV 缺陷。肌肉组织学和组织化学正常。患者 2 出生后有呼吸急促、易怒、尖叫声、乳酸性酸中毒和低血糖病史。超声心动图和脑超声检查最初正常。尿液有机酸显示乳酸、琥珀酸、富马酸、乙基丙二酸、2-酮戊二酸、二羧酸和 3-OH-二羧酸升高。酰基肉碱分析显示 C12-肉碱和 C14-肉碱升高。血浆氨基酸显示脯氨酸升高。脑脊液乳酸和丙酮酸升高。从 6 周大开始,患者出现腹泻、体重增加困难和乳酸持续升高。重复超声心动图显示大量左心室肥厚伴左心室出口梗阻。脑部MRI显示双侧蛛网膜下腔扩大,侧脑室和第三脑室扩大,胼胝体轻微变薄,提示脑萎缩。骨骼肌活检显示孤立的复杂 IV 缺陷。她的心脏功能在 5 个月大后开始恶化,并在将近 7 个月大时死亡。

▼ 遗传
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Wintjes 等人报告的患者中线粒体复合物 IV 缺陷核 22 型的传输模式(2021)与常染色体隐性遗传一致。

▼ 病机
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温杰斯等人(2021)表明 COX1( 516030 ) 在细胞色素 c 氧化酶的组装中间体中积累,而 COX2( 516040 ) 几乎不存在于来自 MC4DN22 患者的成纤维细胞的复合体 IV 全复合物中。随着野生型 COX16 的引入,组装复合体 IV 中的 COX1 和 COX2 显着增加。温杰斯等人(2021)得出结论,COX16 在 COX2 模块的形成中具有重要作用。

▼ 分子遗传学
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在 2 名与 MC4DN22 无关的患者中,Wintjes 等人(2021)确定了 COX16 基因中无义突变(R82X; 618064.0001 ) 的纯合性。对来自患者 1 的成纤维细胞和来自患者 2 的肌肉组织的测试显示无法检测到 COX16 蛋白水平,并且没有完全组装的呼吸链复合物 IV,其他呼吸链复合物正常表达。用野生型 COX16 cDNA 转导来自患者 1 的成纤维细胞导致复杂 IV 组装增加。