January 15, 2018

线粒体疾病如何攻击以前未受影响的家庭

研究人员首次显示儿童如何从健康的母亲继承严重的潜在致命的线粒体疾病。研究人员来自剑桥大学的MRC线粒体生物学股领导的研究揭示了健康的人在其线粒体DNA中突破突变,并解释了在以前未受影响的家庭中,严重线粒体疾病的案例可能会出现意外。

由...引起的线粒体疾病 在线粒体中的DNA罕见,影响10,000名中约1,但会导致严重的条件。例如,Leigh综合征是一种严重的脑障碍,导致逐渐失去精神和运动能力,这通常在生命的第一年变得明显,并且通常在两到三年内导致死亡。

线粒体是我们细胞内部的动力梭,产生能量并携带自己的DNA指令(从每个细胞的细胞核中分开DNA)。线粒体通过鸡蛋从一个人的母亲继承。

在研究中,发表在 自然细胞生物学,研究人员孤立的小鼠和人雌性胚胎生殖细胞 - 将继续的细胞 在成年女性中 - 并测试他们的线粒体DNA。

他们发现,在研究所有12种人胚胎的显影蛋细胞中存在各种突变,表明低水平的线粒体DNA突变由健康的人类携带。

来自MRC线粒体生物单位和剑桥大学的临床神经科学系教授说:“我们知道这些破坏性的线粒体突变可以在没有以前的历史的情况下在家庭中弹出,但之前我们不知道如何发生了。我们惊讶地发现健康女性中的蛋细胞所有在其线粒体DNA中携带一些缺陷。“

对于大多数人类基因组,当鸡蛋和精子结合时,突变被性繁殖的过程保持检查;然而,从母亲的鸡蛋中不变,对眼科复制和线粒体DNA复制。这意味着随着时间的推移可以累积,如果未经内代,如果未经选中,则最终可能导致后代发生故障和疾病。

这个难题LED研究人员预测,只有健康的线粒体存活的“瓶颈,”可以解释线粒体如何保持健康。

在这项研究中,研究人员首次在开发人蛋细胞中首次鉴定并测量了这种瓶颈。在这些细胞中,线粒体的数量降低至每种细胞约100线粒体,而成熟蛋细胞中的约100,000线粒体相比。

在成熟的细胞中,一些有缺陷的线粒体可以隐藏在数千个健康的线粒体中,但在瓶颈期间细胞中的少量线粒体意味着错误的线粒体效应不再掩盖。

尚未知道具有不健康线粒体的细胞的确切机制尚不清除,但由于发育蛋细胞需要大量的能量 - 由线粒体产生 - 研究人员建议在瓶颈阶段之后, 包含 不能产生足够的能量来成熟并且丢失。

本研究发现每种育种蛋细胞可能携带一些有缺陷的线粒体,所以偶尔,偶然,在瓶颈之后,这些可能是扣除蛋细胞的线粒体。科学家认为,如果质量控制步骤失败,那么这种有缺陷的蛋可以生存和发展到具有线粒体疾病的孩子。

Patrick Chinnery教授说:“遗憾的是,纯化过程并不完美,偶尔的线粒体泄漏缺血。这可能导致孩子的严重疾病,尽管家庭没有受到影响。”

线粒体疾病目前无法治愈,尽管采用卵或胚胎中的线粒体转移的新IVF技术从鸡蛋或胚胎中除去受影响的线粒体,并用来自捐赠者的健康蛋白替换它们 - 给予受线粒体疾病影响的家庭具有健康儿童的机会。

研究作者还表明,这一过程可能与人类衰老有关。 Chinnery教授补充说:“以前,假设已经与老龄化疾病(如阿尔茨海默病,帕金森病和其他神经退行性疾病相关的线粒体DNA突变发生在一个人的一生中。这项研究表明了一些这些突变如何从你的母亲继承,潜在地诱使你晚期发病脑病。“

Chinnery教授是一个惠康信托高级研究员,研究人员由惠康,医学研究委员会和国家卫生研究所提供资金。

MRC分子和细胞医学的MRC Richardson博士说:“这是一个激动人心的研究,揭示了对线粒体疾病如何发展和世代之间的重要性的重要研究。研究人员已经大量使用了MRC的可获得的组织惠康人类发展生物资源(HDBR)。HDBR是一种国际独特的生物安资源,可提供人类胚胎和胎儿组织,通过选修终端捐赠,促进研究大量令人痛苦的医疗疾病,例如 。“



更多信息: 通过人胚胎的发育遗传瓶颈偏析线粒体DNA异质, 自然细胞生物学 (2018)。 nature.com/articles/doi:10.1038/41556-017-0017-8
信息信息: 自然细胞生物学

引文 : 如何治愈的线粒体疾病如何攻击以前未受影响的家庭(2018年1月15日) 检索到2021年5月16日 from //xasqxhb.com/news/2018-01-incurable-mitochondrial-diseases-previously-unaffected.html
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