从果蝇基因中发现的潜在线粒体疾病新疗法

剑桥大学古登研究所的研究人员发现了一种通过靶向果蝇中的蛋白质来逆转线粒体基因中致病突变的影响的方法。这项研究为开发更有效的人类线粒体疾病治疗方法提供了希望，而对于这种疾病的治疗方法仍然难以捉摸。

线粒体疾病的影响

线粒体疾病，也称为“线粒体”，是指由线粒体突变引起的一组疾病，线粒体是细胞的动力源，几乎可以产生所需的全部能量。线粒体具有自己的DNA，该DNA编码产生能量所需的蛋白质。

在一个细胞中，存在两个核DNA拷贝，这些拷贝为整个生物体提供了指示，但存在数百或数千个线粒体DNA mtDNA拷贝。随着mtDNA在发育过程中继续复制，可能会发生突变，这意味着一个人可以携带彼此竞争的健康版本和突变版本。

一些突变是有害的，当这些突变大量增加至大约60-80%时，它们可能破坏正常的线粒体功能，并在此时出现疾病症状。更重要的是，如果这些突变也存在于母亲的卵中，则可以传给下一代。

研究发现，mtDNA中约有350种突变可导致线粒体疾病。症状多种多样，但可能包括癫痫发作，疲劳，视力和听力下降，认知障碍，呼吸问题或生长不良。该疾病可以影响人体的任何器官和系统，有时甚至可以致命。

另外，由于其症状经常复制其他疾病的症状，因此也难以诊断。最新数据估计，约有5,000人患有线粒体疾病，目前尚无治愈方法。显然迫切需要针对该疾病的新的有效治疗方法。

剑桥大学下属的Gurdon研究所的科学家本月发表了一篇论文，展示了他们如何在果蝇中建立模型，以加深对突变mtDNA随时间变化的理解。

到目前为止，尽管健康和突变的线粒体基因组之间的竞争是如何起作用的，但鲜为人知。

研究发现，研究人员创造了“三亲果蝇”，它们使用微小的工具从第二个母亲那里继承了一些mtDNA，并将遗传信息传递给果蝇。这些苍蝇带有一个健康的和一个突变的线粒体基因组。这些基因组通常是平衡且共同传播的，但是核DNA的变化可以帮助平衡，有利于一个基因组优于另一个基因组。

科学家使用“遗传筛选”测量了每个核基因对两个线粒体基因组的影响，他们发现有几个核基因能够减少有害线粒体基因组在发育过程中或传给后代的机会。。

科学家确定了一种编码mtDNA聚合酶的基因，它是可以限制线粒体突变基因组影响的核基因之一。MtDNA聚合酶可有效地将健康mtDNA的百分比从20%增加到75%，具有消除疾病症状的作用。

这项研究对于线粒体疾病知识的发展可能是无价的，并且有望导致针对目前无法治愈的疾病开发出新的有效疗法。核基因活性可以限制甚至消除潜在有害的mtDNA突变的关键发现可以激发利用该系统逆转线粒体疾病症状的新疗法。

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