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單細(xì)胞測(cè)序揭示線粒體疾病發(fā)生機(jī)制
最近更新時(shí)間：2020-9-9
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在近一項(xiàng)研究中，馬薩諸塞州總醫(yī)院（MGH）的人員在發(fā)現(xiàn)了有關(guān)一類(lèi)線粒體疾病的新致病機(jī)制。線粒體疾病是一種遺傳性疾病，會(huì)干擾體內(nèi)能量的產(chǎn)生，目前尚無(wú)法治愈。
線粒體DNA（mtDNA）的遺傳突變通常導(dǎo)致中風(fēng)以及腦功能障礙等疾病的發(fā)生，受影響的患者細(xì)胞包含突變和非突變的mtDNA的混合物，突變mtDNA的比例在患者之間以及患者體內(nèi)的組織之間有所不同。同樣，癥狀從輕度到嚴(yán)重不等，取決于受影響的細(xì)胞類(lèi)型與比例。
“人們普遍認(rèn)為，突變異質(zhì)性的比例決定了組織是否會(huì)表現(xiàn)出疾病。為了更好地了解其中的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，我們采用了具有單細(xì)胞分辨率的全新基因組學(xué)技術(shù)”， MGH分子生物學(xué)系的研究人員Vamsi K. Mootha博士說(shuō)。
研究人員檢查了來(lái)自9名患者的不同血細(xì)胞類(lèi)型內(nèi)的mtDNA，“據(jù)我們所知，這是*對(duì)每名患者體內(nèi)成千上萬(wàn)個(gè)不同類(lèi)型的單個(gè)細(xì)胞中致病線粒體DNA突變的百分比進(jìn)行的量化研究。”主要作者M(jìn)elgh A. Walker博士說(shuō)道。
分析顯示，T細(xì)胞中的異質(zhì)性水平特別低，在殺死被感染的細(xì)胞，激活其他免疫細(xì)胞以及調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)中起著重要的作用。
Walker說(shuō)：“我們的觀察結(jié)果表明，我們體內(nèi)某些細(xì)胞可能具有一種特殊機(jī)制，可以防止有問(wèn)題的mtDNA突變產(chǎn)生。”還需要進(jìn)行其他研究來(lái)確定免疫細(xì)胞類(lèi)型之間的異質(zhì)性差異是否會(huì)影響細(xì)胞的功能，以及評(píng)估此類(lèi)異質(zhì)性是否可以幫助臨床醫(yī)生診斷和監(jiān)測(cè)線粒體疾病。 Mootha說(shuō)：“我們的長(zhǎng)期愿景是單細(xì)胞基因組學(xué)可能會(huì)改善血液檢測(cè)以監(jiān)測(cè)這些疾病的進(jìn)展。”
另外，了解減少的T細(xì)胞異質(zhì)性的決定因素可能會(huì)激發(fā)線粒體疾病的新治療策略，目前該方法缺乏任何FDA批準(zhǔn)的治療方法。Mootha補(bǔ)充說(shuō)，在正常衰老過(guò)程中，mtDNA突變也會(huì)自發(fā)發(fā)生。他說(shuō)：“盡管我們的工作集中在罕見(jiàn)的遺傳疾病上，但它也對(duì)衰老的異質(zhì)性動(dòng)力學(xué)有潛在的影響。