线粒体DNA突变会导致退行性心脏和肌肉疾病

据加州大学Irvine研究人员称，Mitochondria DNA的单一变化 - 在所有人体细胞中产生能量的细胞发电厂 - 已经发现导致退行性心脏病和肌肉疾病。

该研究为年龄相关疾病提供了新的见解，并进一步证明线粒体在人类健康中发挥着核心作用。研究结果出现在2月15日问题科学。

加州大学欧文分校(UC Irvine)分子和线粒体医学与遗传学中心(Center for Molecular and Mitochondrial Medicine and Genetics)主任、这项研究的领导者道格拉斯·华莱士(Douglas Wallace)说，这些发现还解决了治疗遗传性退行性疾病(包括慢性心脏和肌肉疾病)所面临的一个核心难题。

“虽然传统上，这些疾病被认为是由细胞核中DNA编码的基因中的突变导致的，”他说，“最常见的退行性疾病通常不会表现出与我们对这些核DNA遗传学的理解完全一致的遗传模式。我们的示范性，线粒体DNA中的突变也会导致相同的疾病意味着影响线粒体功能的核和线粒体DNA基因可以有助于疾病风险。“

华莱士补充说，全面了解线粒体或核DNA突变导致的线粒体缺陷的重要性，可能有助于有效治疗影响全球数百万人的与年龄有关的疾病。

为了证明线粒体DNA突变对健康的重要性，加州大学欧文分校的研究人员在小鼠细胞中产生了一种相对温和的线粒体DNA突变，它使一种产生线粒体能量的关键酶减少了50%。

然后，它们使用雌性小鼠胚胎干细胞来产生小鼠，其中通过雌性生殖线遗传这种线粒体DNA能量缺陷突变，这是生殖细胞和其他遗传物质通过后代的遗传物质。患突变体线粒体DNA的小鼠在生活中似乎正常出现，但是他们开发了一年的肌肉和心脏病，类似于人类可以发展的疾病。

“因此，线粒体DNA突变及其相关能量缺陷足以引起与年龄相关的疾病，”唐纳德·生物科学和分子医学教授和国家科学院成员博士教授。“因此，线粒体能量缺乏可能是这些疾病的常见因素。”

魏伟粉丝，卡特里娜·瓦格拉，彭娜，彭莉，克里克森，玛尼·冯南，杰基特·纳拉和格兰特·罗南，杰克·纳拉和格兰特···克拉···克拉····罗凡（Genglula）和Grant MacGregor也参加了本研究，该研究得到了国家卫生研究院和加州再生研究所支持药物。

关于线粒体：在所有人体细胞中存在线粒体，并具有自己的DNA。它们通过燃烧我们呼吸的氧气而燃烧的卡路里来产生能量，就像燃烧的发电厂一样。除能量外，线粒体燃烧还以氧自由基的形式产生“烟雾”。这些氧自由基损伤了线粒体DNA，其在我们体内的组织中具有非常高的突变率，也是雌性细菌的细胞。

由于线粒体DNA位于细胞核外，与它的DNA无关，它只从母亲那里遗传，存在于每个细胞的数千个拷贝中。

随着年龄的增长，我们细胞的线粒体DNA损伤不断累积，维持能量生产所需的“蓝图”就会丢失，相当于身体的电力减弱。由此产生的与年龄相关的细胞能量生产下降最终会导致组织和器官衰竭和临床疾病的发展。因此，mtDNA损伤的积累可以解释衰老以及年龄相关疾病和衰老的延迟发作和进展过程。

资料来源：加州大学 - Irvine

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