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單細胞測序揭示線粒體疾病發(fā)生機制

最近更新時間:2020-9-9

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在近一項研究中,馬薩諸塞州總醫(yī)院(MGH)的人員在發(fā)現(xiàn)了有關(guān)一類線粒體疾病的新致病機制。線粒體疾病是一種遺傳性疾病,會干擾體內(nèi)能量的產(chǎn)生,目前尚無法治愈。

線粒體DNA(mtDNA)的遺傳突變通常導致中風以及腦功能障礙等疾病的發(fā)生,受影響的患者細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,癥狀從輕度到嚴重不等,取決于受影響的細胞類型與比例。

 


“人們普遍認為,突變異質(zhì)性的比例決定了組織是否會表現(xiàn)出疾病。為了更好地了解其中的動力學機制,我們采用了具有單細胞分辨率的全新基因組學技術(shù)”, MGH分子生物學系的研究人員Vamsi K. Mootha博士說。

研究人員檢查了來自9名患者的不同血細胞類型內(nèi)的mtDNA,“據(jù)我們所知,這是*對每名患者體內(nèi)成千上萬個不同類型的單個細胞中致病線粒體DNA突變的百分比進行的量化研究。”主要作者Melgh A. Walker博士說道。

分析顯示,T細胞中的異質(zhì)性水平特別低,在殺死被感染的細胞,激活其他免疫細胞以及調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)中起著重要的作用。

Walker說:“我們的觀察結(jié)果表明,我們體內(nèi)某些細胞可能具有一種特殊機制,可以防止有問題的mtDNA突變產(chǎn)生。”還需要進行其他研究來確定免疫細胞類型之間的異質(zhì)性差異是否會影響細胞的功能,以及評估此類異質(zhì)性是否可以幫助臨床醫(yī)生診斷和監(jiān)測線粒體疾病。 Mootha說:“我們的長期愿景是單細胞基因組學可能會改善血液檢測以監(jiān)測這些疾病的進展。”

另外,了解減少的T細胞異質(zhì)性的決定因素可能會激發(fā)線粒體疾病的新治療策略,目前該方法缺乏任何FDA批準的治療方法。Mootha補充說,在正常衰老過程中,mtDNA突變也會自發(fā)發(fā)生。他說:“盡管我們的工作集中在罕見的遺傳疾病上,但它也對衰老的異質(zhì)性動力學有潛在的影響。

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