A、mtDNA3460G>A、mtDNA14484T>C三個(gè)原發(fā)性位點(diǎn)"/>
董計(jì)紅 王宗霞 劉佳 馬寧
摘 要:目的:綜述線粒體與Leber遺傳性視神經(jīng)病關(guān)系的最新研究進(jìn)展,為臨床研究及治療該疾病提供思路。方法:依據(jù)近年來(lái)諸多學(xué)者對(duì)線粒體DNA(mtDNA)突變點(diǎn)與Leber遺傳性視神經(jīng)病關(guān)系的研究結(jié)論,對(duì)包括mtDNA11778G>A、mtDNA3460G>A、mtDNA14484T>C三個(gè)原發(fā)性位點(diǎn)以及其他突變位點(diǎn)的發(fā)展歷程、致病機(jī)制及發(fā)展方向作一綜述。結(jié)論:線粒體諸多的的突變點(diǎn)均可能導(dǎo)致Leber遺傳性視神經(jīng)病的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:線粒體;Leber遺傳性視神經(jīng)??;線粒體突變位點(diǎn);學(xué)習(xí)體會(huì)
一、前言
通過(guò)對(duì)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物與遺傳學(xué)課程中線粒體與疾病這一章的學(xué)習(xí),我們不僅掌握了線粒體正常的結(jié)構(gòu)、功能和遺傳方式等,而且也了解了線粒體與疾病的關(guān)系。Leber遺傳性視神經(jīng)?。↙ebers hereditary optic neuropathy,LHON)是青年人常見(jiàn)的中心視力下降但不伴有轉(zhuǎn)眼痛的疾病,是一種主要累及視網(wǎng)膜、鞏膜篩板前部視乳頭黃斑束纖維的母系遺傳性疾病。目前已被證實(shí)主要由mtDNA3460G>A、11778G>A、14484T>C三個(gè)原發(fā)位點(diǎn)和其他繼發(fā)位點(diǎn)的突變所引起。線粒體DNA(ochondrial DNA,mtDNA)突變是LHON發(fā)病的分子基礎(chǔ),為了全面了解LHON,本文特對(duì)LHON的發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展作一綜述。
二、線粒體突變點(diǎn)與LHON
(一)mtDNA11778
1988年Wallace首先報(bào)道了第一個(gè)與LHON相關(guān)的線粒體DNA突變位點(diǎn)11778,并對(duì)9個(gè)家系進(jìn)行了分子生物學(xué)檢測(cè)研究,證實(shí)此位點(diǎn)位于ND4基因處。研究表明,ND4的改變導(dǎo)致了脫氫酶活性的降低及線粒體產(chǎn)能效率的下降,進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)能量需求量高的前部視神經(jīng)無(wú)髓纖維、視神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的軸突易發(fā)生退行性改變。中國(guó)人群中,LHON患者有11778G>A的占87.5%。LHON患者通常會(huì)出現(xiàn)視網(wǎng)膜黃斑神經(jīng)節(jié)細(xì)胞復(fù)合體逐漸變薄和視神經(jīng)纖維層水腫嚴(yán)重的現(xiàn)象,但由11778位點(diǎn)突變引起的LHON在發(fā)病后出現(xiàn)視力穩(wěn)定且恢復(fù)較好的現(xiàn)象。
(二)mtDNA14484
Johns DR等檢查了來(lái)自于14個(gè)家系的先證者后,發(fā)現(xiàn)在ND6基因的14484位點(diǎn)發(fā)生了突變,mtDNA14484突變導(dǎo)致LHON發(fā)病率僅有5.7%。研究發(fā)現(xiàn),一個(gè)家系中個(gè)體攜帶14484T>C突變的異質(zhì)性水平超過(guò)75%時(shí),會(huì)表現(xiàn)出LHON典型的慢性期視神經(jīng)萎縮現(xiàn)象,以及眼電生理和視功能異常的現(xiàn)象。此外mtDNA14484突變家系中出現(xiàn)單體型M10的頻率較高,說(shuō)明線粒體單體型M10可能會(huì)提高m.14484T>C突變者的易感性。
(三)mtDNA 3460
Huoponen等發(fā)現(xiàn)mtDNA3460G>A的突變導(dǎo)致NADH脫氫酶活性的降低,影響線粒體正常的能量代謝,光誘導(dǎo)的神經(jīng)傳導(dǎo)通路出現(xiàn)障礙,患者出現(xiàn)一系列LHON臨床癥狀。在上述三種突變位點(diǎn)中,視力預(yù)后最好的是14484T>C型,其次是3460G>A型和11778G>A型。此外,一些極少見(jiàn)的的原發(fā)性突變位點(diǎn),例如C4171A、G11696A、A4181G,也可能導(dǎo)致LHON的發(fā)生。
(四)個(gè)別非治病性mtDNA突變
最新研究顯示,某些非致病性錯(cuò)譯mtDNA的組合會(huì)導(dǎo)致LHON的外顯率降低,使得LHON的發(fā)病率大大增高。LHON與個(gè)別非致病性線粒體DNA變異后的特殊組合有關(guān),會(huì)影響到MT-ND4,MT-ND4L和MT-ND6復(fù)合體亞基的基因。例如m.14258G>A和m.14582A>G倆種突變都會(huì)使得ND6區(qū)的保守性降低。
三、小結(jié)
目前已經(jīng)研究了與LHON相關(guān)的許多mtDNA突變位點(diǎn),例如m.12811T>C、m.14502T>C、m.3497C>T、m.3571 C>T等,但該病復(fù)制的病理特點(diǎn)使得這些突變點(diǎn)是否真能影響Leber遺傳性視神經(jīng)病變(LHON)的發(fā)生還未確定,關(guān)于LHON基因治療在美國(guó)已取得初步成功。目前應(yīng)該對(duì)mtDNA11778位點(diǎn)做深入研究,進(jìn)一步在體外人工合成正常ND4基因并將外源正常基因?qū)氚屑?xì)胞內(nèi),以治療因基因異常所引起的LHON疾病,達(dá)到治療目的。
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