遺傳型中包括核DNA(nDNA)缺陷和線粒體DNA(mt DNA)缺陷: (1) nDNA缺陷：底物傳遞障礙,即肉毒堿原發(fā)或繼發(fā)缺失,脂質(zhì)沉積病；底物利用障礙，如脂肪酸和丙酮酸代謝異常；三羧酸循環(huán)障礙，如延胡索酸酶缺乏、二氫脂脫氫酶缺乏、琥珀酸脫氫酶缺乏以及烏頭酸酶聯(lián)合缺陷等；氧化磷酸化偶聯(lián)障礙，如Luft綜合征；呼吸鏈缺陷復(fù)雜多樣，最突出的臨床表現(xiàn)為肢體無力和腦源性功能障礙；蛋白引入異常；基因組間信號系統(tǒng)缺陷等。(2) mt DNA缺陷：mt DNA散發(fā)和大量重排，如KSS和Pearson綜合征；mt DNA傳遞大量重排，如糖尿病并發(fā)耳聾；mt DNA結(jié)構(gòu)基因點(diǎn)突變，如Laber遺傳性視神經(jīng)病(LHON)和共濟(jì)失調(diào)網(wǎng)膜色素變性神經(jīng)?。∟ARP)；影響mt DNA合成的基因點(diǎn)突變,如MELAS、MERRF、線粒體心肌病以及糖尿病并發(fā)神經(jīng)性聾等。

　　后天獲得型包括感染引起Reyc綜合征；毒物如1-甲基-4-苯基-1、2、3、6-四氫吡啶(MPTP)和3NPA，還有抗艾滋病藥物疊氧胸苷(AZT)以及老齡化等所致異常。

　　從遺傳學(xué)角度看,由于線粒體基因組只控制線粒體中的一部分蛋白質(zhì)合成,而大多數(shù)的蛋白質(zhì)合成由nDNA調(diào)控。因此線粒體疾病遺傳類型有兩種遺傳方式：即孟德爾遺傳和母系遺傳：

　　1. 母系遺傳方式: mtDNA嚴(yán)密的母系遺傳方式?jīng)Q定突變垂直傳代的類型。由母親傳給男女后代。只有女兒可繼續(xù)傳給下代。表面上看類似于孟德爾的常顯及伴性(X)連鎖類型。母系遺傳基因缺陷表達(dá)與否取決于“復(fù)制分離”和“閾值效應(yīng)”兩方面，這一特征已在LHON、MERRF、MELAS、NARP和糖尿病并發(fā)耳聾等得到證實(shí)。

　　2. 孟德爾遺傳方式: 常染色體隱性遺傳線粒體肌病的多數(shù)情況仍為經(jīng)典的孟德爾遺傳類型，包括脂肪酸氧化過程已知的缺陷、丙酮酸羧化酶缺失、三羧酸循環(huán)障礙以及呼吸鏈的一些缺陷等。常染色體顯性遺傳: mtDNA多發(fā)性缺失為常顯遺傳特點(diǎn),病人多在30歲發(fā)病,其中有些是由于nDNA缺陷改變了線粒體基因組的生物整合而發(fā)生mt DNA多發(fā)性缺失。性(X)連鎖遺傳: 典型的性連鎖遺傳是鳥苷酸甲酰酸酶缺陷(OTC),多數(shù)病例為丙酮酸脫氫酶缺陷。男性病人在初生期發(fā)生致命性的高氨酸血癥。半合子女性病人可以無臨床癥狀或發(fā)生陣發(fā)性高氨酸血癥昏迷。

　　線粒體腦肌病的主要臨床類型及其基因異常:

　　1. 線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作（Mitochondrial Encephalomyopathy, Lactic Acidosis and Stroke-like Episodes，MELAS）：近 80%病例為 A3243G（線粒體編碼亮氨酸 tRNA）突變, 15%由 T3271C 和A3252G 突變引起,不斷發(fā)現(xiàn)新的突變與其發(fā)病相關(guān)；

　　2. 肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維：（Myoclonic Epilepsy and Ragged-Red Fiber Disease, MERRF): 80%～90%是賴氨酸t(yī)RNAA8344G突變,少數(shù)與 T8356C 突變相關(guān)；

　　3. Kearns-Sayre綜合征（KSS）和慢性進(jìn)行性眼外肌麻痹（Chronic Progressive External Ophthalmoplegia，CPEO): 最常見的原因是 mtDNA 8468 和 13446 位之間的 4977bp 的缺失，研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種缺失與其發(fā)病相關(guān)；

　　4. Leigh綜合征：最常見的為 ATP 酶的亞單位 6 的編碼基因上 T8993G、T8993C 和 T9176C等3個(gè)點(diǎn)突變；

　　5. 線粒體肌?。号cmtDNA 點(diǎn)突變及缺失重排均有關(guān)；

　　6. 其他：線粒體神經(jīng)胃腸腦肌病，Leber遺傳性視神經(jīng)病等。其中，A3243G、A8344G、T8993G和T8993C 突變是研究較多的mtDNA突變。