背景线粒体病是由于线粒体DNA (mtDNA)或核DNA突变导致的原发性线粒体呼吸链氧化磷酸化障碍的一组遗传代谢性疾病,在人群中患病率约为1：5000。该病在各个年龄段均可发病,而且临床表现各异。所有器官均可受累,临床上以能量需求旺盛的脑、心、肾、眼、耳及肌肉等多见。线粒体病根据临床表现可分为不同的临床综合征,临床上以线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作(MELAS),肌阵挛癫痫伴破碎红纤维(MERRF)和慢性进行性眼外肌麻痹(CPEO)、亚急性坏死性脑脊髓病(Leigh综合征)等多见。也可表现为多种症状的非特异性组合或者多种综合征的叠加,或者仅仅表现单一的症状,如听力下降或者糖尿病等。线粒体病非特异性的临床表现和缺乏可靠的生物标记物给临床诊断造成了很多困难。在临床工作中,我们常用的线粒体病标记物包括：乳酸,丙酮酸,肌酸激酶。然而,这些生物学标记物在诊断线粒体疾病方面效能较低,因此,目前诊断的标准仍然依靠病史和肌肉活检酶组织化学染色。肌肉病理诊断需要先进的实验室设施、熟练技术人员及大量资金的投入,因此限制了肌肉病理工作的普及。对于广大不能开展肌肉活检酶组织化学染色的医院,通过结合患者病史和可靠性的血清生物学标志物来提示我们进行基因诊断或肌肉病理诊断是十分必要的。生长分化因子15(Growth Differentiation Factor 15),也称为巨噬细胞抑制因子,是转化生长因子-β超家族成员之一,最早在活化的巨噬细胞中发现其mRNA表达升高。人体许多组织均能分泌GDF15,例如：在炎症、氧化应激,低氧等情况下心肌组织,肝组织的GDF15表达量明显升高。近几年国外有研究表明：G DF15可以作为心脏病、肝病、肿瘤等患者的非特异性血清生物学标记物。有趣的是：最近Kalko和Saskia Koene等指出血清GDF15与线粒体功能损害相关,可能是诊断线粒体病的潜在生物学标记物且与疾病临床严重程度相关。目的：本研究旨在探讨中国人群血清生长分化因子(GDF15)在线粒体病诊断筛查中的价值,同时探究血清GDF15水平与Newcastle线粒体病评分量表(Newcastle Mitochondrial Disease Adult Scale, NMDAS)的相关关系。方法：线粒体病患者42例,其平均年龄28.8±14岁。我们根据线粒体病患者年龄和性别选取了我院健康体检中心健康人与确诊的非线粒体相关的神经肌肉病作为正常对照组和对照组作为对照。20例非线粒体性神经肌肉病患者,其平均年龄39+18.9岁。正常对照组50例,平均年龄29.5±12.4岁。选取部分线粒体病患者的肌肉标本作为线粒体病组,确诊为非神经肌肉患者的肌肉标本作为正常对照组。两组之间性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)。对所有入选者均抽取空腹外周静脉血5ml,3000g/min离心10分钟,留取1ml血清标本分装、编码后于-80℃冰箱保存用于GDF15测定。比较每个生物标记物水平(GDF15, FGF21、乳酸、肌酸激酶)在不同组间的差异；通过诊断性比值比(OR)、敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、诊断性OR、ROC曲线等比较GDF、FGF21、乳酸、肌酸激酶在线粒体病诊断方面的价值。结果：1.线粒体病患者血清GDF15水平均明显高于病例对照组和正常组。2.血清GDF15的诊断比值比(OR)明显高于FGF21,乳酸和肌酸激酶。3.线粒体病患者肌肉中GDF15的mRNA表达量明显升高。4.血清GDF15水平与线粒体病患者肌肉病理中破碎红纤维的比例呈正相关。5.血清GDF15水平与线粒体病患者临床严重程度(NMDAS评分)呈正相关。6.ROC曲线下的面积(AUC):GDF15:AUC 0.998 [95% CI 0.993-1], p<0.001), FGF21:AUC 0.925 ([95%CI 0.860-0.966], p<0.001),乳酸：AUC 0.870 (95% CI [0.794-0.926], P＜0.001),肌酸激酶：AUC 0.553 (95% CI [0.452-0.650], p= 0.3774).结论：血清GDF15是线粒体病的敏感标记物,可以作为首要检查方法来辅助诊断线粒体病。