温州地区2型糖尿病患者线粒体DNA 3243、3316位点的突变筛查

为了解浙江省温州地区2型糖尿病病人中线粒体DNA tRNALeu (UUR)基因A3243G及NADH 脱氢酶亚单位1 (ND1)基因G3316A位点突变的发生频率, 并探讨突变与2型糖尿病主要临床指标出现的相关性。对随机收集的无血缘关系的244例温州地区2型糖尿病患者进行研究, 同时选择156例无 DM 家族史的糖耐量正常者作为对照组, 用聚合酶链反应及限制性片段长度多态性分析技术进行点突变筛选, 筛选到的异质性突变样本经T-A克隆后再作测序和变性高效液相色谱(DHPLC)确证。结果在244例的2型糖尿病患者中检出A3243G突变1例(0.410%), 156例对照者中未检出该突变, 突变发生率在两组间差异无统计学意义(P>0.05); 2型糖尿病患者中检出G3316A突变4例(1.639%), 156例对照者中检出突变2例(1. 282%), 突变发生率在两组间差异无统计学意义(P>0.05)。结果表明线粒 体tRNALeu (UUR) 基因A3243G突变在浙江温州2型糖尿病人群中发生频率低, 不是温州人群中2型糖尿病的常见病因。线粒体ND1基因G3316A突变在糖尿病人群中的发生频率也较低, 且在正常人群中也有出现, 可能仅为人群中线粒体DNA的基因多态性。     

线粒体DNA G7444A突变可能影响A1555G突变的表型表达

线粒体12S rRNA和tRNASer(UCN) 基因是导致非综合征型听力损失的两个突变热点区域。作者收集了1个母系遗传感音神经性聋家系, 该家系同时携带线粒体DNA (mtDNA) A1555G和G7444A突变。临床资料分析表明, 该家系包括药物致聋的耳聋外显率(所有耳聋患者/所有母系成员)为58%, 而非药物致聋的耳聋外显率(非药物性聋患者/所有母系成员)为25%, 明显高于其他携带A1555G突变的耳聋家系。先证者的线粒体全序列分析表明, 该线粒体基因组共有28个多态位点, 属于东亚人群B4c1单体型。在这些多态位点中, 除A1555G和G7444A突变外, 未发现其他有功能意义的突变。这表明mtDNA G7444A突变可能加重由A1555G突变造成的线粒体功能缺失, 从而增加耳聋的外显率。     

湖南地区人群中线粒体12S rRNA基因A1555G突变筛查

为建立快速、简便、准确筛查线粒体DNA 12S rRNA基因A1555G突变的基因检测技术平台,收集1 758例（女性808例,男性950例）正常人群样本,利用Bsm AⅠ酶切法筛查线粒体DNA A1555G突变以及通过实时荧光定量Taqman探针法和直接测序法对筛查结果进行验证,结果检测到2例A1555G阳性突变样本,其中1例为男性,1例为女性。实时荧光定量Taqman探针法与Bsm AⅠ酶切法、直接测序法检测结果完全相符,未发现假阳性和假阴性,该方法具有结果准确直观、简单省时,特异性强,敏感性高的优点,适用于对母系遗传性耳聋线粒体DNA A1555G突变的大规模筛查或氨基糖甙类抗生素应用前的预防性检测。     

25个携带线粒体12S rRNA A1555G 突变的中国汉族非综合征型耳聋家系

线粒体12S rRNA A1555G突变是引起氨基糖甙类药物诱导的非综合征型耳聋的重要原因之一。文章对收集的25个携带A1555G突变的中国汉族非综合征型耳聋家系进行了临床和分子遗传学评估。结果表明,这25个家系的母系成员在耳聋外显率、听力损失严重程度和发病年龄上存在较大差异。当包括和不包括氨基糖甙类药物使用史时,耳聋的平均外显率分别为28.1%和21.5%,排除氨基糖甙类药物时,耳聋的平均发病年龄从1~15岁不等。线粒体全序列分析发现了16个新变异,不同的线粒体DNA多态性位点显示这25个家系分别属于东亚人群A、B、D、F、G、M、N和R单倍型,其中线粒体单倍型B的家系耳聋外显率和表现度较其他单倍型高。此外,7个继发突变位点和21个高保守性位点突变可能增加了这些家系的耳聋外显率。GJB2基因上未检测到与耳聋相关的突变,表明在本研究的耳聋家系中,GJB2基因可能没有参与A1555G突变的表型表达。以上各方面提示,线粒体单倍型和其他因素可能参与了这25个家系耳聋患者的表型修饰。     

乳头状甲状腺癌中线粒体DNA突变的研究

该文探究了线粒体DNA(mtDNA)突变与甲状腺癌的发生发展的相关性,评估了mtDNA拷贝数对甲状腺癌的诊断价值。根据对结节性甲状腺肿、滤泡状甲状腺腺瘤和乳头状甲状腺癌3组病人的mtDNA全基因测序和单倍型分型结果,统计3组病人mtDNA突变率及单倍型的差异,分析乳头状甲状腺癌病人的mtDNA突变率与临床资料的联系,最后通过荧光定量PCR检测3组病人的组织和血液样本中mtDNA的拷贝数。结果显示,乳头状甲状腺癌患者mtDNA的复合体I亚基编码区和tRNA编码区的突变率明显高于结节性甲状腺肿,在乳头状甲状腺癌患者中线粒体单体型M相对于单体型N有更低的淋巴结转移率,荧光定量PCR结果显示,甲状腺腺瘤和甲状腺癌组织中的mtDNA拷贝数明显高于结节性甲状腺肿,而在血液标本中,两者的mtDNA拷贝数均低于结节性甲状腺肿。这些结果表明,mtDNA拷贝数的变化和复合体I亚基编码区的突变可能作为甲状腺癌诊断的生物指标,而线粒体单体型N可能可以作为乳头状甲状腺癌恶性变化的预警指标。     

线粒体DNA突变相关疾病的基因治疗

mtDNA是动物细胞染色体外唯一存在的遗传物质,mtDNA突变相关疾病正越来越为人们所认识,但目前尚无有效的治疗手段。应用亲脂质阳离子,构建靶向线粒体PNA,转线粒体移植手段。以及构建mtDNA样质粒,都可能是今后的研究方向。     

线粒体DNA突变与相关人类疾病

在过去的20年里, 人们发现线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)突变与多种人类疾病相关, 其致病范围从单器官组织损害到多系统受累。文章目的在于探讨mtDNA突变与人类疾病的关系。文章重点论述: (1)线粒体遗传学特征; (2) mtDNA突变与人类遗传性疾病; (3)体细胞mtDNA突变在衰老和肿瘤中的作用; (4)mtDNA疾病的诊断和治疗。     

人类线粒体DNA突变与癌症

细胞中的线粒体在细胞的能量代谢等功能中发挥了重要的作用。 人类的肿瘤形成与线粒体DNA (mtDNA)存在着复杂的关联, 在多种癌细胞中均检测到mtDNA的突变。文章综述了癌细胞中的mtDNA突变与癌症发 生的相关性, 并讨论了部分突变产生的原因及在癌症中进行mtDNA突变检测的应用前景。     

线粒体DNA突变与衰老关系的研究进展

衰老的分子机制复杂,目前的研究尚未能对衰老的关键轴心获得一致而明晰的理论认识,各种衰老假说相继被提出,其中具有代表性的为端粒学说。端粒-p53-线粒体衰老轴线自从被提出,已经获得越来越多的实验论证,较多的研究也表明线粒体DNA突变与衰老有着密切的相关性,但突变与衰老之间的因果关系存在较大争议。我们简要综述了近年来线粒体DNA突变与衰老关系的相关研究进展。     

两个携带线粒体tRNA~(Met)/tRNA~(Gln)A4401G和tRNA~(Cys)G5821A突变的中国汉族原发性高血压家系的临床及分子遗传学特征

线粒体tRNA基因可能是原发性高血压发病相关的突变热点区域。文章报道了两个具有母系遗传特征的中国汉族原发性高血压家系的临床和分子遗传学特征。家系先证者和其他成员的临床数据表明,家系中母系成员高血压发病的严重程度存在差异,发病年龄也从36~79岁不等。对两个家系先证者使用24对有部分重叠的引物进行线粒体DNA全序列扩增分析,结果发现这两个先证者均携带同质性的tRNAMet/tRNAGlnA4401G和tRNACysG5821A突变,多态性变异位点都属于东亚单体型C。A4401G突变可能通过影响tRNAMet和tRNAGln前体的加工引起线粒体tRNA代谢水平的改变,而tRNACysG5821A突变位于tRNACys氨基酸受体臂,该突变使tRNACys氨基酸受体臂上原有的G6-C67配对消失,可能影响tRNACys空间结构和功能的稳定性,致使线粒体功能障碍。因此,tRNAMet/tRNAGlnA4401G和tRNACysG5821A突变可能是这两个原发性高血压家系的分子致病基础。     

一个氨基糖苷类抗生素致聋家系线粒体DNA突变研究

应用PCR、PCR－SSCP和DNA序列分析等分子生物学技术,对一个有明确氨基糖苷类抗生素应用史的母系遗传耳聋家系共8人(包括聋人和听力正常者) 的线粒体DNA进行研究,结果显示,家系中有4份样品存在线粒体DNA 12S rRNA 1 555位点A→G的突变。提示线粒体DNA点突变是导致该家系致聋的主要因素之一。 Abstract:Blood samples were obtained from a pedigree with aminoglycoside antibiotic induced deafness.DNA was extracted from the isolated leukocytes.The mitochondrial DNA fragments were detected by PCR－SSCP and DNA sequencing.It was found that four individuals from the pedigree carried 1 555 A→G mutation.From our results,mitochondrial DNA mutation may be one of major factors in aminoglycoside antibiotic induced deafness.     

携带线粒体tRNA^Met4435A>G突变的原发性高血压 家系的线粒体功能研究

该研究通过构建携带突变的永生化淋巴细胞系,探讨线粒体tRNA^Met4435A>G突变(以下简称为m.4435A>G)对原发性高血压线粒体功能的影响。首先,提取携带m.4435A>G家系中的静脉血中的淋巴细胞,建立为永生化类淋巴细胞并设为突变组,同时选取与家系相同G2a1单体型的正常永生化淋巴细胞为对照组;其次,对两组细胞进行tRNA稳态水平分析、tRNA氨基酰化分析、Western blot分析、ATP水平检测和线粒体膜电位等实验反映细胞线粒体功能状态。tRNA稳态水平结果显示,经tRNA^Lys、tRNA^Leu(UUR)、tRNA^Ala和tRNA^Ser(UCN)标准化后,突变组tRNA^Met平均水平分别为对照组平均水平的57.3%(P=0.012)、62.1%(P=0.006)、53.9%(P=0.021)和50.2%(P=0.037);此外,突变组平均tRNA氨基酰化水平为对照组的70%(P=0.023)。异常的tRNAMet代谢会导致线粒体tRNA编码的多肽减少,根据Western blot结果,突变样本的MT-CO2(以下简称CO2)、ATP6和ND3为对照样本的88.20%、57.43%和53.92%,并具有统计学差异。此外,m.4435A>G突变会造成细胞氧化呼吸链损伤,造成细胞线粒体ATP和膜电位水平的降低。结合ATP水平检测结果,突变组ATP水平平均为对照组的71.5%(P<0.001);并且细胞线粒体膜电位水平显示,突变组平均线粒体膜电位水平相比对照组降低38.5%(P<0.001)。m.4435A>G引起tRNA^Met稳态水平降低,tRNA^Met氨基酰化水平降低,导致线粒体翻译缺陷,ATP水平降低,膜电位水平降低,这表明,m.4435A>G突变影响了tRNA的结构和功能,从而改变了线粒体功能。     

线粒体DNA突变相关疾病的基因治疗

越来越多的疾病被发现与线粒体DNA突变有关,这些疾病危及各个年龄层次,病人症状往往呈进行性加重,最后严重致残或致死。在目前尚无理想治疗方案的情况下,基因治疗却展现了其成为有效治疗途径的潜力。本文就线粒体DNA突变相关疾病分子机理及其基因治疗的几种可能的途径进行了初步的探讨。     

高血压相关的线粒体DNA突变

线粒体DNA(mtDNA)突变是高血压发病的分子机制之一。已经报道的与原发性高血压相关的mtDNA突变包括:tRNAMet A4435G,tRNAMet/tRNAGln A4401G,tRNAIle A4263G,T4291C和A4295G突变。这些高血压相关的mtDNA突变改变了相应的线粒体tRNA的结构,导致线粒体tRNA的代谢障碍。而线粒体tRNAs的代谢缺陷则影响蛋白质合成,造成氧化磷酸化缺陷,降低ATP的合成,增加活性氧的产生。因此,线粒体的功能缺陷可能在高血压的发生发展中起一定的作用。mtDNA突变发病的组织特异性则可能与线粒体tRNAs的代谢以及核修饰基因相关。目前发现的这些高血压相关的mtDNA突变则应该作为今后高血压诊断的遗传风险因子。高血压相关的线粒体功能缺陷的深入研究也将进一步诠释母系遗传高血压的分子致病机制,为高血压的预防、控制和治疗提供依据。文章对高血压相关的mtDNA突变进行了综述。     

线粒体tRNAThr G15927A突变可能影响耳聋相关的12S rRNA A1555G突变的表型表达

摘要: 对1个中国汉族耳聋家系进行了临床和分子遗传学特征分析。家系中听力下降的母系成员表现为程度不等、听力图形态不同的听力损害, 但同为双侧对称的感觉神经性耳聋。该家系耳聋外显率很高, 包括药物致聋的耳聋外显率为75%, 而非药物致聋的外显率为41.7%。对母系成员进行线粒体DNA(mtDNA)全序列扩增分析, 发现了耳聋相关12S rRNA A1555G同质性突变位点和多态性位点, 属于东亚人群B5b单体型。在这些变异位点中, mtDNA 15927位点的G-A碱基变化破坏tRNA^Thr反密码子结构上十分保守的C-G碱基对, 这可能加重由A1555G突变造成的线粒体功能缺陷。这表明tRNAThrG15927A突变可能增强携带12S rRNA A1555G的中国汉族耳聋家系的外显率和表现度。     

口腔鳞状细胞癌线粒体DNA的HVRⅢ区突变的研究（英文）

目的：检测口腔鳞状细胞癌患者线粒体DNA复制控制区（mtDNA D-loop）高变Ⅲ区（hypervariable regionⅢ,HVRⅢ）的突变情况,并探讨其意义。方法：以口腔鳞状细胞癌患者癌旁组织及正常组织作为对照,对7例口腔鳞状细胞癌组织样本的mtDNA D-loop HVRⅢ区进行PCR扩增和测序分析。结果：在7例患者的癌组织、癌旁组织、正常组织样本中共发现72个（56种）核苷酸改变,其中51个（26种）为核苷酸多态性改变;3个肿瘤组织样本中共发现21个突变,其中16个位于HVRⅢ区范围内;癌旁组织及正常组织未发现突变;口腔鳞状细胞癌的mtDNA D-loop HVRⅢ区突变率为42.9%（3/7）。结论：mtDNA D-loop HVRⅢ区的变异可能与口腔鳞状细胞癌的易感性有一定的联系;本研究为寻找新的肿瘤基因诊断和肿瘤遗传易感性的标志物提供了依据。     

神经肌肉性疾病患者线粒体DNA突变的分析

为了探讨神经肌肉性疾病的发病与线粒体ＤＮＡ突变的关系,采用ＰＣＲ技术检测了２０例患有不同神经肌肉性疾病儿童的外周血和骨骼肌细胞中的线粒体ＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ）,发现其中６例患儿有ｍｔＤＮＡ缺失,其中１例至少有２９６８ｂｐ片段的缺失,另５例至少有２０００ｂｐ片段的缺失,此缺失区位于线粒体呼吸链复合物１、４、５、编码区,表明该突变对神经肌肉性疾病的发生有一定作用。     

成骨不全Ⅰ型家系的基因检测和COL1A2基因新突变的致病性鉴定

为了揭示成骨不全(Osteogenesis imperfecta,OI)Ⅰ型家系的分子遗传学发生机制,文章采用PCR-DNA直接测序法,对患儿COL1A1和COL1A2基因共103个外显子(E)进行突变检测。结果显示:患儿COL1A1基因未发现任何病理性突变,而在COL1A2基因E19内发现一新的杂合错义突变(p.G316C),该突变来自其父,而其母正常,其他表型正常的6位亲属也均未发现该突变;通过DHPLC(Denaturing high performance uid chromatography)筛检,发现患儿与其父均有异常双峰,而其母和所有正常对照均为正常单峰;通过ASA(Allele specific amplification)筛检,患儿与其父均有391 bp的特异扩增带,而其母和所有正常对照均未见特异扩增带;保守性分析结果显示,该突变位点所在甘氨酸在进化上具有高度保守性;SIFT和Poly Phen-2软件预测结果显示,新突变造成的结果是"有害的"和"很可能有害"。上述结果均说明COL1A2基因c.946GT/p.G316C新突变是导致OI-Ⅰ型的致病性突变,是引起患儿发病的真正内因。患儿父母若再次孕育,可在孕早期进行产前基因诊断或孕前期进行PGD(Preimplantation genetic diagnosis)予以防患。     

2型糖尿病环境因素与DNA甲基化的研究进展

2 型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus, T2DM)是由于遗传与环境因素共同作用而引起葡萄糖代谢紊乱的疾病。DNA甲基化修饰的研究发现环境因素可以通过影响DNA甲基化修饰, 显著地增加T2DM的患病风险。目前, T2DM环境相关基因的DNA甲基化修饰研究已在人及动物的不同组织中取得进展。此外, T2DM相关基因的甲基化研究主要集中在糖代谢、能量代谢、炎症等。文章系统地综述了目前T2DM致病环境因素与DNA甲基化研究进展。     

线粒体基因组D-Loop区基因多态性与2型糖尿病的相关性

随机选取199例浙江地区2型糖尿病患者与102例正常对照, 采用聚合酶链反应(Polymerase chain re-action, PCR)、基因片段直接测序来检测线粒体基因组D-Loop区域基因变异情况, 同时分析其与主要临床指标的关系。结果显示: 线粒体基因组D-Loop区域为一高变异区, np73A-G、np263A-G、np16223C-T、np16519T-C为4个高变异位点; 发现29个未见报道的新变异位点; np193A-G、np234A-G、np16108C-T等变异与糖尿病家族史有关。这表明浙江籍汉族人线粒体基因组D-Loop区存在大量基因多态性现象, 此区域的某些变异可能与糖尿病的发生发展等具有一定相关性。