线粒体DNA一般只能由母系遗传。线粒体疾病主要是因为母亲线粒体DNA出现变异，母亲将致病基因传给后代，使后代出现线粒体疾病，患者需要引起重视。
线粒体为提供能量的细胞，当精子和卵子形成受精卵以后，精子的线粒体会启动自毁机制，如果机制延迟发挥作用，受精卵发育成胚胎存活的可能性会相应降低。来自父亲的线粒体，在大负荷情况下会产生较多的氧自由基，诱导线粒体DNA发生突变，将来自父亲的线粒体从受精卵中排出，所以线粒体DNA一般只能由母系遗传。虽然也可能会存在例外情况，但较为少见。
在母体遗传过程中，母亲将其正常和突变的线粒体DNA传递给后代，后代是否患病取决于后代中正常和突变线粒体DNA的比例。只有当突变的线粒体DNA达到阈值时，患者才会出现症状。线粒体DNA突变越多，临床症状越严重。建议患者注意休息，避免过度疲劳。
线粒体遗传病是母系遗传吗?
线粒体遗传病多为母系遗传。主要就是因为患者的线粒体DNA出现了变异，因此母亲就会容易将该病传给后代。之所以线粒体遗传病会遗传给下一代，主要就是与线粒体代谢酶缺陷有一定的关系，而且患上线粒体遗传病后不同的类型有不同的发病年龄，需要予以足够的重视。
线粒体疾病大多属于母系遗传，如果说母亲有线粒体疾病，会通过基因传递，将致病基因传给下一代，导致下一代发病。少部分是常染色体遗传，所以说父亲有线粒体病，有一定的概率会遗传给下一代，但不是一定会遗传。线粒体的主要功能就是产生能量，保证肌肉和大脑的正常运行。线粒体发生疾病之后，人体内的能量来源就会出现减少，导致肌肉和大脑的功能出现异常。为了做到优生优育，可以做产前的基因检测。
发表在PNAS 《美国科学院院刊》上的一项研究表明，线粒体可由父系遗传。来自美国辛辛那提儿童医院的黄涛生博士和梅奥诊所的Paldeep Atwal博士称他们在三个家庭中发现了mtDNA双亲遗传。
传统观念里，大多数哺乳动物的线粒体和线粒体DNA都是只通过母系遗传。尽管有其他物种已被发现线粒体偶尔会经历父系遗传，但之前关于人类父系遗传线粒体的报道大多是因为污染或样本混淆。然而，最近美国的实验室发表论文，称他们在三个家庭中发现了mtDNA双亲遗传。研究人员还在独立实验室中通过不同方法证实了他们的成果。
在分析一名疑似患有线粒体疾病的四岁男孩的mtDNA时，科研人员发现，尽管他们没有在线粒体基因组中发现任何致病变异，但发现男孩带有高水平的异质性——9种同质性变异和31种异质性变异。在排除样本混淆之后，研究人员从这名男孩的家人那里获得了血液样本，并发现他的亲人也有着相同的异质性模式。这表明人类家族也存在mtDNA的双亲遗传。
与此同时，他们在另外两个无亲缘关系的家庭也享有这种mtDNA遗传模式，一个来自辛辛那提儿童医院，另一个来自梅奥诊所。对于第二个家庭，研究人员发现先证者通过其母亲遗传了其外祖父母的mtDNA。研究人员推测，mtDNA的父系遗传可能涉及到核基因的一个突变，这个突变影响了胚胎中父系线粒体的去除。
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