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线粒体基因13513G>A突变导致呼吸链酶复合物Ⅰ缺陷Leigh综合征
Leigh综合征是由于线粒体呼吸链能量代谢障碍所导致的遗传性疾病,呼吸链酶复合物Ⅰ缺陷是导致Leigh综合征的常见原因之一.该研究通过线粒体基因13513G>A突变分析首次确诊了1例中国人Leigh综合征患者.患儿为第一胎,12岁时出现抽搐,13岁时先后出现双眼视力下降,13岁来院就诊左眼颞侧视野缺损,痉挛步态,血液乳酸、丙酮酸增高,腓肠肌活检肌纤维内脂滴轻度增多;心电图检查显示不完全右束支传导阻滞;脑MRI显示双侧基底节对称性损害,符合Leigh综合征诊断,合并继发性癫癎.经基因分析证实患者存在线粒体基因13513G>A突变,导致线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ活性下降.治疗以多种维生素为主,补充左旋肉碱、辅酶Q10同时给予卡马西平、苯巴比妥、丙戊酸等抗癫痫治疗.现在患儿16岁,休学,智力无明显倒退,体力、体重显著减退.Leigh综合征病因复杂,临床表现多种多样,该患儿以抽搐起病,合并视力减退,经基因分析明确了病因,有助于相关家庭的遗传咨询.[中国当代儿科杂志,2009,11(5):333-336]
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肢带型线粒体肌病一个家系的临床和病理特点研究
目的 研究肢带型线粒体肌病一个家系中患者的临床和骨骼肌病理特点.方法 对一组以进行性肌肉无力为主要特点的家系中的3名患者进行临床资料收集及肌肉活检病理分析,对家系成员行线粒体基因检测.结果 该家系患者发病年龄为30 ～ 47岁,主要表现为躯干肌及四肢近端肌无力和运动耐力下降,晚期出现呼吸肌受累.血肌酸激酶水平轻度升高,血乳酸升高,电生理检查结果示肌源性损害.骨骼肌病理检查显示3名患者均存在典型的破碎红纤维(RRF),且患者病程越长(分别为2年、4年和14年),肌无力严重程度越重,RRF数量越多(分别为5％、10％和30％).细胞色素c氧化酶(COX)染色中RRF以深染为主,也可见阴性的RRF.琥珀酸脱氢酶(SDH)染色均未发现琥珀酸脱氢酶高反应性血管(SSVs).基因检测发现该家系存在mtDNA A3243G突变.结论 肢带型线粒体肌病患者选择性累及躯干和四肢近端肌群,骨骼肌中的RRF数量与患者病情进展程度呈正相关.
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大鼠线粒体ATPase8基因的多态性与表达的研究
目的: 探讨正常与休克大鼠线粒体ATPase8基因的多态性及基因表达的变化,为休克的防治提供理论基础.方法:用透射电镜观察大鼠小肠线粒体形态学变化 .用PCR扩增与PUCm-T质粒重组、转入JM109大肠杆菌、Pst 1酶切、提取.用PCR扩增、纯化后测序,进行正常与休克组大鼠线粒体突变分析.用RT-PCR检测正常与休克组大鼠mRNA表达的变化.结果:电镜观察证明在正常组未见大鼠小肠细胞线粒体的异常改变,休克组可见线粒体肿胀,嵴减少,髓样结构出现.线粒体ATPase-8基因多态性分析发现:参照"Rattus norvegicus,Wistar r at” mtDNA分析,正常大鼠小肠上皮细胞mtDNA第7868位碱基A突变为G(A7868G,)占2/6;C7871T ,6/6;7767-7768之间插入G, 1/6.失血性休克5 h 大鼠小肠上皮细胞线粒体突变分析:C7 871T,2/3;T7772C, 占2/3;T7863C, 占1/3.7772位氨基酸不变,仍为苯丙氨酸;编码的第7863位氨基酸由苏氨酸变成丙氨酸.RT-PCR显示休克5 h 大鼠小肠上皮细胞mtDNA ATPase -8基因 mRNA表达比正常大鼠显著减弱(P＜0.01).讨论:近年文献报导,肠道是休克的重要靶器官,休克时肠道线粒体呼吸功能明显下降,但其分子机制尚需探讨.本研究发现休克时大鼠小肠上皮细胞线粒体肿胀、嵴消失,提示休克时线粒体损伤是肠道细胞损伤的关键.AT Pase6-8基因是F1F0-ATPase 复合物的编码基因,本文检测了6 个转化菌落的肠道线粒体正常DNA ATPase-8的突变点及突变率,证明本Wistar大鼠和Rattus norvegicus,Wistar rat 存在差异,7871位C变为T,7868位存在中性突变,本结果为探讨缺血缺氧时ATPase-8基因的改变提供了基础.本文报告了失血性休克缺血缺氧大鼠肠上皮细胞线粒体基因及基因表达的改变,证明失血性休克5 h大鼠肠上皮细胞线粒体ATPase 8基因的多点突变,及由此突变引起的氨基酸的改变.此改变必然导致蛋白质结构的变化,使ATPase-8功能降低.研究还发现,休克时大鼠小肠上皮细胞线粒体ATPase-8基因的mRNA 表达显著下降.提示休克时AT P下降、ATP酶活性下降与ATPase-8基因改变和基因表达显著减少有关.结论:正常大鼠肠上皮细胞线粒体ATPase 8基因存在多态性,休克时小肠上皮细胞线粒体ATPase-8基因改变及表达水平的下降是导致ATPase 酶的质和量发生改变以及能量合成下降的重要原因.
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伴有智能减退的包涵体肌炎1例报告
散发性包涵体肌炎(sporadicinclusion body myositis,sIBM)是一种缓慢起病以进行性发展的四肢无疼痛性肌无力及肌萎缩为??要表现的炎性肌肉病变.近有研究提示sIBM和老年性痴呆可能具有类似的发病机制[1],两者均存在线粒体基因的异常[1-4],但是sIBM是否存在中枢神经系统病变还不明确.现报道1例伴智能减退和脑萎缩的包涵体肌炎的临床和病理改变特点.
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线粒体融合素基因-2对肝癌细胞Caspase蛋白表达的影响及意义
目的 研究外源性线粒体融合素基因-2(mitofusin-2 gene,mfn2)对肝癌细胞Caspase蛋白表达的影响及意义.方法 用脂质体2000将质粒pEGFPmfn2、空质粒pEGFP-N2分别转染肝癌细胞株HepG2,分别检测转染后48 h HepG2细胞mfn2 mRNA的表达、蛋白表达及凋亡特异性蛋白酶Caspase3、Caspase 9及proCaspase 9蛋白表达的变化.结果 经脂质体2000转染后,HepG2细胞基因组中存在有目的 基因特异性片段,转染后细胞中有Mfn2蛋白表达;转染pEGFPmfn2组细胞中Caspase 3、Caspase 9表达明显增加(P＜0.05),而proCaspase 9的表达明显减少(P＜0.05).结论 外源性mfn2基因转染可激活Caspase 3、Caspase 9,进而激活细胞凋亡信号通路,这可能是mfn2基因诱导肝癌细胞凋亡的可能机制.
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线粒体基因13513G ＞ A突变与海洛因海绵状白质脑病的关系
目的:探讨线粒体基因 13513G ＞ A突变与海洛因海绵状白质脑病的关系.方法:采用限制性片段长度多态性RFLP技术,分析36例急性期海洛因海绵状白质脑病患者线粒体基因 13513G ＞ A突变情况.结果:6例(16.7%)海洛因海绵状白质脑病患者线粒体基因13513G ＞ A突变.结论:线粒体基因 13513G ＞ A突变情况导致线粒体功能障碍,在海洛因海绵状白质脑病发病过程中可能起到一定的作用.
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宁夏地区回族人群2型糖尿病与线粒体基因突变的相关性分析
目的:以随机选取宁夏回族无血缘关系的63例糖尿病患者(糖尿病组)及77例健康个体(正常对照组)为研究对象,调查该人群中线粒体基因突变与2型糖尿病的关系.方法:采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态检测技术(PCR-RFLP)对线粒体基因位点(mtDNA3243、3316、3394、3426、3593)突变类型进行检测,并采用X2检验,比较mtDNA突变类型在两组间分布的差异,从而得出宁夏地区回族人群2型糖尿病与mtDNA突变的相关性.结果:在糖尿病组与正常对照组中均未发现mtDNA3243、3593、3426位点的突变.在糖尿病组中3316位点(G→A)突变频率为1.587%(1/63),正常对照组中该位点突变频率为3.896%(3/77);糖尿病组中未发现3394(T→C)突变,正常对照组中该住点突变频率为3.896%(3/77).以上位点的突变频率在两组间经X2检验,差异无统计学意义(P＞0.05).结论:宁夏地区回族人群2型糖尿病与mtDNA3243、3316、3394、3426、3593位点的突变均无相关性.
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外源性线粒体融合素基因-2转染对肝癌细胞体外生物学行为的影响
目的:研究外源性线粒体融合素基因-2(mitofusin-2 gene,mfn2)对肝癌细胞株HepG2体外生物学行为的影响.方法:基因重组构建并鉴定mfn2真核表达质粒pEGFPmfn2,用脂质体将质粒转染培养人肝癌细胞株HepG2,经G418筛选阳性细胞克隆,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测转染后细胞mfn2 mRNA的表达水平,Westem-blot检测线粒体融合蛋白的表达,四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测mfn2对HepG2细胞增殖的影响,Annexin-V/PI双标流式细胞术检测转染细胞凋亡的变化.结果:重组真核表达质粒pEGFPmfn2经限制性内切酶双酶切,电泳后显示约2 300 bp的mfn2片段和4 700 bp的pEGFP-N2栽体片段.RT-PCR及Western-blot显示转染pEGFPmfn2组有nffn2基因mRNA及其蛋白表达.MTT实验提示转染mfn2基因后,HepG2细胞增殖受到抑制;流式细胞分析显示转染pEGFPmfn2组与转染pEGFP组和空白对照组相比可促进细胞凋亡.结论:成功构建了pEGFPmfn2真核表达质粒,外源性mfn2基因可抑制肝癌细胞的增殖,并可诱导肝癌细胞凋亡.
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人类肿瘤中线粒体DNA的突变与缺失
现在研究认为肿瘤的生物学特性不仅取决于核内遗传物质,而且与核外的线粒体DNA也有一定的关系.线粒体是具有半自主功能的细胞器,它包含自己的基因组,并能够复制,转录和翻泽.线粒体通过氧化磷酸化可产生约90%的ATP,人类线粒体基因包含有16 569对碱基,它编码37个结构基因,其中2个结构基因编码12S和16SrRNA.22个结构基因编码tRNAs,13个结构基因编码13个蛋白多肽,它们分别是呼吸链酶复合体I的7个亚基,复合体Ⅲ的1个亚基,复合体Ⅳ的3个亚基以及ATP酶复合体V的2个亚基.
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家族性2型糖尿病线粒体DNA16189T→C突变的临床研究
目的:探讨nt16189突变在母系遗传2型糖尿病(type 2 diabete mellitus,T2DM)中的作用.方法:采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性的方法,并结合DNA直接测序,对22个家系共203例(男99例,女104例)家族性T2DM,192例(男104例,女88例)非家族性T2DM及175例糖耐量正常对照者(男67例,女108例)的nt16189T→C位点进行筛查.家族性T2DM中按是否母系遗传分为母系遗传T2DM组及非母系遗传T2DM组,比较两组nt 16189T→C突变阳性率.将母系遗传T2DM组中所有成员据nt16189T→C突变与否分为突变组与未突变组进行2组间各临床指标的比较.结果:nt16189T→C突变率家族性T2DM组与非家族性T2DM组比较无差异(x2=0.072,P=0.788);非家族性T2DM组与糖耐量正常对照组比较具有显著差异(x2=24.042,P=0.000),家族性T2DM组与糖耐量正常对照组比较具有统计学差异(x2=26.862,P=0.000);nt16189T→C突变率在母系遗传T2DM组[65.79％(25/38)]高于非母系遗传T2DM组[17.24％(5/29)],差异具有统计学意义(x2=10.823,P=0.001);母系遗传T2DM组中nt16189T→C突变个体的糖化血红蛋白、胰岛素原、真胰岛素均高于nt 16189T→C未突变个体,差异具有统计学意义(z值分别为3.41、3.90、3.14,P值分别为0.001、0.000、0.032).结论:nt16189T→C突变与T2DM发病有关.在母系遗传T2DM中,携带nt 16189T→C突变可能增加糖尿病发生的风险.
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线粒体基因表达改变在大鼠脑卒中发生中的作用
目的探讨线粒体基因表达改变在大鼠脑卒中发生中的作用.方法应用冷刺激加高盐饮食复合环境因素作用于Wistar大鼠,诱发大鼠高血压脑卒中,应用抑制性差减杂交技术对卒中样发作鼠和正常对照鼠脑的差异基因进行筛选.经过两轮杂交后,产生的克隆均为脑卒中鼠脑组织特异表达的序列.每组随机挑取288个克隆,进行测序及GenBank Blast生物信息分析.结果两组共有456个可用序列,我们对每个与已知基因高度同源的序列以功能为参照进行了分类,发现大鼠脑卒中后脑组织线粒体基因转录出现的频数高达26.5%,60个克隆与线粒体基因高度同源(P＜0.01),线粒体基因表达明显上调.结论线粒体基因表达发生改变,可能造成脑卒中的敏感性增加.
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线粒体糖尿病家系基因突变的遗传学筛查
目的探索与糖尿病发病相关的线粒体基因突变位点.方法采用PCR、DNA直接测序技术对28个临床疑似线粒体基因突变糖尿病家系(mitochondrial diabetes mellitus, MDM)进行线粒体基因突变高发区域(tRNALeu(UUR)基因及NADH脱氢酶1基因)的筛查.结果两个家系发现与糖尿病发病有关的突变位点.其中1个家系(16号)同时携带nt3243A→G突变和16S rRNA3205C→T突变.该家系两例患者均有消瘦、耳聋、β细胞功能低下、发病年龄低的特点,先证者血乳酸水平在正常高限.在另1先证者患耳聋的家系(28号)发现ND1基因3434A→G突变,导致氨基酸改变,与家系中糖尿病呈共同分离.上述突变均未在正常人中检测到.结论 3243位点突变在本组家系中的发现率为3.08%.16S rRNA3205C→T突变可能与糖尿病发病有关或与nt3243A→G突变协同作用.ND1基因3434A→G突变与28号家系糖尿病的发生有关.
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线粒体DNA 3243、3316点突变与2型糖尿病
目的研究2型糖尿病患者中线粒体 tRNALeu(UUR)基因3243A/G突变和NADH脱氢酶亚单位1基因( ND1)基因3316G/A突变的发生频率及其与2型糖尿病的相关性. 方法应用聚合酶链反应及限制性片段长度多态性技术检测225例中国云南2型糖尿病患者和195名无糖尿病家族史的健康对照者有无3243A/G突变和3316G/A突变,并经DNA直接测序确证. 结果 2型糖尿病患者中3316G/A突变者5例(2.22%),195例对照者中突变者2例(1.03%),突变发生率在两组间差异无统计学意义(P=0.4576);两组中无线粒体3243A/G突变. 结论线粒体 tRNALeu(UUR)基因3243A/G突变在中国云南2型糖尿病人群中发生频率低,可能不是云南人群中2型糖尿病的常见病因.线粒体 ND1基因3316G/A突变可能仅为人群中线粒体基因组的正常多态.其他的遗传、环境及子宫内因素需要进一步研究.
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线粒体基因突变糖尿病家系资料及致病基因突变研究的统计模型探讨
目的探讨线粒体基因突变糖尿病致病基因突变研究资料的合适统计模型,探索线粒体基因突变糖尿病的致病基因突变点,为疾病防治提供科学依据.方法采用关联分析、多水平模型和广义估计方程,对线粒体基因突变糖尿病相关基因突变点与该病的关系进行分析和比较.结果家系内关联分析发现nt3434 A-G的突变有统计学意义.多水平模型未发现有统计学意义的突变点,广义估计方程分析发现nt3434 A-G和nt3205 A-C的突变都有统计学意义,且两突变分属于两个不同的家系.结论 nt3434 A-G有可能为线粒体基因突变糖尿病的基因诊断提供有意义的突变点,nt3205 A-C也不容忽视.线粒体基因突变糖尿病存在遗传异质性.
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肺癌患者全线粒体DNA体细胞性突变检测
目的检测肺癌患者线粒体DNA体细胞性突变并探讨它在肿瘤发生中的作用.方法利用时相温度梯度凝胶电泳对16例肺癌患者的肿瘤及相应癌旁组织全线粒体DNA进行突变筛查,然后直接测序明确突变并进行分析.结果在10例(62.5%)患者中发现29个体细胞性突变,其中2个位于rRNA区(6.90%),10个位于mRNA区(34.48%),17个位于高变D环区(58.62%).检测到2例肿瘤和3例癌旁组织具有常见的4 977 bp缺失突变.除np303～309位点具有长度不稳定外,未发现其它微卫星区域不稳定.结论肺癌患者的线粒体DNA存在高频率的体细胞性突变.
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两个早发糖尿病家系线粒体基因突变的遗传学筛查
目的 对两个疑似线粒体糖尿病(MDM)的家系行线粒体基因组扫描,以期发现与MDM发病有关的新致病位点.方法 对疑似MDM家系所有成员行除D-环区外线粒体基因组测序,并对发现的新突变位点在200例正常对照及100例早发糖尿病患者中的突变频率进行筛查.结果 家系1未发现有意义突变,家系2先证者及其母亲和兄弟发现14319T→C突变.该突变位于ND6区,编码氨基酸由天冬酰胺(N)变为天冬氨酸(D),目前尚未见报道.该位点突变在100例早发糖尿病患者及200例正常对照中突变频率分别为6％和5％,差异无统计学意义(P＞0.05).结论 家系1未发现致病性突变,可能与线粒体基因的异质性有关.家系2中3例糖尿病患者均发现14319T→C突变,推测该突变可能是该糖尿病家系的主要致病因素.
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MELAS型线粒体脑肌病被误诊1例报告
线粒体脑肌病(mitochondrial encephalomyopathy,ME)属于代谢性肌病,是一种由线粒体DNA或核DNA缺陷导致线粒体结构和功能障碍、使得肌纤维和脑神经细胞的ATP生成不足累及中枢神经系统和肌肉的病变.在线粒体脑肌病中,常见的是线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作(mitochondrial encephalomyopathy with lactic acidosis and stroke-like episodes,MELAS).该病临床少见,表现形式呈多样性,临床表现缺乏特异性,极容易误诊.本文报道的是我院收治的1例青年患者,初误诊为重症病毒性脑炎,转上级医院经过基因检测终确诊为MELAS.为提高对该疾病的进一步认识,现将这1例被误诊的MELAS型线粒体脑肌病的临床资料报告如下,并对结果结合文献进行分析.
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云南2型糖尿病350例患者线粒体DNA 12SrRNA基因C1310T突变的检测
目的 研究中国云南2型糖尿病人群中线粒体12SrRNA基因C1310T突变的发生频率及其与2型糖尿病的相关性.方法 随机选取350例中国云南2型糖尿病患者和225例无糖尿病家族史的健康对照者作为研究对象,通过聚合酶链反应及限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)检测C1310T突变,并经DNA直接测序确证.结果 350例2型糖尿病患者及225例对照者中无1人携带C1310T突变.结论 线粒体12SrRNA基因C1310T突变在中国云南2型糖尿病人群中发生频率低,不是该地区人群中2型糖尿病的常见致病因.
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线粒体DNA ND4基因12026(A→G)点突变与2型糖尿病相关性研究
目的 研究中国云南2型糖尿病人群线粒体ND4基因ntl2026A→G点突变的发生频率及其与2型糖尿病的相关性.寻求准确、快速、简易的临床糖尿病基因诊断方法.方法 随机选取350例中国云南2型糖尿病患者和225例无糖尿病家族史的健康对照者作为研究对象.通过聚合酶链式反应及限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)检测线粒体12026A→G点突变.结果 经DNA直接测序确证.结果 350例2型糖尿病患者中12026A→G点突变者11例(3.14%),225例对照者中携带该突变者6例(2.67%),突变发生率在两组间差异尤统计学意义(x2=0.0059,P=0.8064).结论 线粒体ND4基因12026A→G突变可能仪为人群中线粒体基因组的正常多态,不是中国(特别是云南)人群中2型糖尿病的常见致病因.
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线粒体基因D-loop区在胃癌中的突变及多态性研究
目的 线粒体基因(mitochondrialDNA,mtDNA)的突变通常被认为与肿瘤的形成有关,本研究检测胃癌组织mtDNA D-loop区的突变及多态性,以探讨两者的相关性.方法 PCR扩增和测序检查胃癌组织和相应正常组织的线粒体基因D-loop区全序列,并与线粒体文库记录的Revised Cambridge Reference Sequence(rCRS)进行比对分析.结果 15例胃肿瘤中检测出mtDNA D-loop区的162个多态性变异,其中6个(3.7%)为新发现的变异.7例(46.7%)胃癌组织发现体细胞性突变共11次.突变热点集中在HV Ⅰ区(27.3%)和HVⅡ区(54.5%),并且HVⅡ区较HV Ⅰ区更易突变.结论 D-loop区的高度多态性和突变与胃癌的发生具有相关性.
