Leber遗传性视神经病（Leber’s hereditary optic neuropathy，LHON）最早于1871年由德国医生Leber发现并报告。LHON是一种急性或亚急性发作的母系遗传病。

典型的LHON首发症状是视物模糊，随后的几个月之内出现无痛性、完全或接近完全的失明，通常是两眼都受累，或者一只眼睛失明不久，另一只也很快失明。视神经和视网膜神经元的退化是LHON的主要病理特性。另外还有周围神经退化、震颤、心脏传导阻滞和肌张力的降低。LHON通常在20~30岁时发病，但发病年龄范围可从儿童时期到70多岁。该病通常存在性别差异，男性患病风险一般是女性的4~5倍，但原因尚不清楚。突变基因位于线粒体基因组，而胚胎的线粒体都来自卵子，因此该突变仅由母系遗传，男性并不会把致病基因传给子代。

在9种编码线粒体蛋白的基因（ND1，ND2，CO1，ATP6，CO3，ND4，ND5，ND6，CYTB）中，至少有18种错义突变可直接或间接地导致LHON表型的出现。LHON分为两种类型：①单个线粒体突变就足以导致LHON表型；②少见的、需要二次突变或者其他变异才能产生的临床表型，但其发病的生物学基础还尚不完全清楚。对于第一种类型的LHON来说，90%以上的病例中存在三种突变（MTND1*LHON3460A，MTND4*LHON11778A，MTND6*LHON14484C），而且在这些患者中，11778A突变占50%~70%。在这类LHON家族中，纯质性是很常见的现象。在异质性LHON家族中突变线粒体DNA的阈值水平≥70%。

11778A突变使电子呼吸链酶复合体Ⅰ中的亚单位(NADH脱氢酶)上第340位G突变为A，使高度保守的精氨酸替换成组氨酸，降低了NAD关联底物的氧化作用效率。3460A突变减少了复合物Ⅰ大约80%的活性，14484C突变也降低了复合物Ⅰ的活性。这三种主要的LHON突变都不同程度地影响了呼吸链的作用。复合物Ⅰ在光诱导的神经传导通路中具有非常重要作用。

LHON的致病性突变会影响线粒体氧化磷酸化作用和产生ATP的能力，最主要的受累对象是那些依赖氧化磷酸化的组织。因此，线粒体成分的缺陷对某一特定组织产生影响从而形成临床表型而不是表现出综合征的形式。中枢神经系统（包括脑和视神经）对氧化代谢的需求非常高，这和mtDNA突变导致LHON的首发临床表现为失明相一致。