线粒体DNA稳定性与疾病的关系_黄珊
线粒体DNA突变与疾病发生的关系
线粒体DNA突变与疾病发生的关系一、背景在生物科学领域，线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）突变是近年来备受关注的话题。
mtDNA是细胞内负责能量供应的线粒体（mitochondrion）内的一小部分环状DNA。
与核糖体DNA不同的是，mtDNA是通过母系遗传的。
过去几十年中，科学家们已证明，mtDNA突变与多种疾病的发生息息相关。
二、mtDNA突变的类型mtDNA突变包含点突变、插入或删除突变、大片段缺失等多种类型。
点突变是指某一位置上的碱基序列发生改变，而插入或删除则是指mtDNA序列中的一段序列被增加或减少。
对于大片段缺失的突变，mtDNA序列中可能会缺少一段较长的DNA片段。
这些突变可能会影响线粒体的正常功能和能量合成，因此成为各种疾病的潜在风险因素。
三、线粒体疾病线粒体能够为细胞提供能量，细胞质内的线粒体数量和质量决定了细胞的正常功能和生存能力。
由于mtDNA在细胞中仅有几十个拷贝，而大多数其他DNA则处于数千个拷贝的状态，因此mtDNA突变可能会影响线粒体量、质或功能，从而威胁人体健康。
一些线粒体疾病受到mtDNA突变的影响，可能会影响多个器官和系统，包括肌肉和神经系统。
常见的线粒体疾病包括线粒体脱氧核糖核酸2375 G -> A突变导致的线粒体病、肌营养不良、白神经病、MELAS（线粒体脑肌病、脑卒中样发作、乳酸性酸中毒和视神经功能障碍）和MERRF症状复合体等。
四、mtDNA突变的研究随着对mtDNA突变的研究越来越深入，科学家们已经确定了很多突变与疾病的关系。
通过对突变的类别和特点进行分析，科学家们可以预测特定突变的影响及其可能引起的疾病类型。
最近，科学家们还发现了引起mtDNA突变的多种因素。
例如，毒素和放射线都可能对mtDNA造成损伤。
此外，您的生活方式和环境状况也可能会影响mtDNA的健康，并增加突变的风险。
因此，通过改变个人的饮食和生活习惯，可以降低mtDNA突变的发生概率。
线粒体DNA遗传变异疾病关联性分析
线粒体DNA遗传变异疾病关联性分析引言：线粒体是细胞内的一个重要器官，负责合成细胞所需的能量。
线粒体中存在自身的DNA，即线粒体DNA（mtDNA）。
mtDNA 的变异可能会引起一系列线粒体相关疾病，包括神经系统疾病、肌肉疾病、心血管疾病等。
本文将探讨线粒体DNA遗传变异与疾病的关联性分析。
一、线粒体DNA突变及其疾病相关性1. 常见线粒体DNA突变线粒体DNA的突变主要分为点突变和重排突变两种类型。
点突变包括碱基替代、插入和缺失，重排突变则包括线粒体基因组的重排和拷贝数变异。
常见突变包括m.3243A>G、m.1555A>G、m.8344A>G等。
2. 线粒体DNA突变引发的疾病线粒体DNA突变引发的疾病具有多样性和系统性。
神经系统疾病包括Leber遗传性视神经病变、MELAS综合征（线粒体脑肌病、卒中样发作综合征）、MERRF综合征等；肌肉疾病包括线粒体肌病、三废综合征；心血管疾病包括心肌病、心律失常等。
此外，尚存在与胰腺肿瘤、视网膜色素变性、耳聋以及肾脏疾病等多种疾病存在关联的证据。
二、线粒体DNA遗传变异与疾病关联分析方法1. 群体遗传学方法群体遗传学方法主要通过研究目标突变在病人群体中的分布情况，评估其与特定疾病之间的关联程度。
这种方法通常采用病例对照研究设计，并结合各种统计学方法，如卡方检验、逻辑回归分析等。
2. 个体遗传学方法个体遗传学方法主要通过分析个别病人或家庭中的线粒体突变情况来研究其与疾病的关系。
其中，家系分析可通过构建家系树，确定突变与疾病之间的传递规律，推测突变的致病性。
此外，也可以借助体细胞杂交、特定基因敲除等技术手段，在动物模型中再现突变引发的疾病现象，进一步验证遗传变异与疾病之间的关联。
三、线粒体DNA突变疾病诊断与治疗1. 线粒体DNA突变的诊断线粒体DNA突变的诊断主要包括临床表型分析、线粒体DNA突变检测和病理学检查。
临床表型分析是基于病人的临床表现、家族史以及实验室检测结果等综合判断。
遗传物质的遗传稳定性与疾病发展关系
遗传物质的遗传稳定性与疾病发展关系随着科学技术的不断发展，人们对于遗传物质的遗传稳定性及其与疾病发展之间的关系也逐渐有了更深入的了解。
遗传物质的稳定性是指遗传物质在复制、传递和存储过程中是否容易发生突变或损伤，而疾病发展则是指由于遗传物质的突变等原因导致的人类疾病的产生和发展过程。
本文将探讨遗传物质的遗传稳定性与疾病发展之间的关系。
一、遗传物质的遗传稳定性遗传物质主要包括DNA和RNA，它们是构成基因的重要组成部分。
遗传物质的遗传稳定性决定了基因的传递和遗传信息的准确性。
1.1 DNA的稳定性DNA是生物体内最基本的遗传物质，几乎所有生物的遗传信息都储存在DNA中。
DNA的稳定性受到多种因素的影响，包括化学物质的作用、环境因素的干扰，以及细胞内修复系统的功能等。
DNA的稳定性主要通过特定的酶系统来维持，例如DNA连接酶和DNA修复酶等。
当DNA发生突变或损伤时，这些酶系统会及时修复DNA，保证遗传信息的传递准确性。
1.2 RNA的稳定性与DNA相比，RNA在细胞内存在时间较短，而且容易受到外界环境的影响。
RNA的稳定性主要受到RNA酶的调控。
RNA酶可以降解RNA分子，从而保证细胞内的RNA水平处于稳定状态。
此外，特定的修饰反应也可以增加RNA的稳定性。
二、遗传物质的遗传稳定性与疾病发展的关系遗传物质的突变或损伤是导致疾病发展的一种重要原因。
遗传物质的不稳定性可能导致基因的失效或功能异常，从而对人体产生不良影响。
2.1 遗传物质的突变与遗传病许多遗传病都与遗传物质的突变有关。
例如，囊性纤维化是一种由CFTR基因突变引起的常见遗传病。
CFTR基因突变导致正常的离子传递受阻，引发多个器官系统的功能障碍。
其他常见的遗传病，如唐氏综合征和遗传性色盲，也与遗传物质的突变密切相关。
2.2 突变的积累与肿瘤发生突变的积累是肿瘤的重要诱导因素之一。
在人体组织细胞中，遗传物质的突变可能会导致癌基因的激活或肿瘤抑制基因的失活，从而促进肿瘤的发生和发展。
线粒体DNA的研究及其与人类疾病的关系
线粒体DNA的研究及其与人类疾病的关系线粒体是细胞内的一种生物发电厂，为生命的能量供应提供80%以上的ATP分子。
线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）作为线粒体遗传物质的主要组成部分，其功能和结构都与细胞内的能量代谢密切相关。
因此，线粒体DNA的异常与多种人类疾病的发生和发展息息相关。
本文将从线粒体DNA的结构、遗传性质和与疾病的关系三个方面，为读者介绍线粒体DNA的研究进展和应用。
一、线粒体DNA的结构线粒体DNA是一种环状双链结构的DNA，大小约为16.6 kb，具有 37 基对的不成对区，包含 13 个编码线粒体蛋白质的基因和24 个不编码蛋白质而编码线粒体RNA和转移RNA的基因（又称为rRNA和tRNA）。
线粒体DNA的编码区域主要包括线粒体呼吸链复合物的核心酶基因、ATP合酶亚单位基因以及氧化磷酸化的其他基因等，它们在保证细胞内稳定产生ATP分子的同时，还参与了线粒体质量和功能维持的调控。
二、线粒体DNA的遗传性质线粒体DNA具有单倍体遗传性，即由母本遗传而来，不受体细胞核基因的影响。
在受精卵中，精子贡献的粒体会自由漂浮在卵质中，但它们的mtDNA被迅速降解，只有母亲贡献的线粒体能够继承下来。
因此，通常情况下，人们对世代间mtDNA变异的跟踪是通过女性直系亲属之间的分析来实现的。
线粒体DNA的遗传性质的独特性，使其在人口群体和人类进化研究中具有独特的应用价值。
三、线粒体DNA与人类疾病的关系线粒体DNA的常见突变会导致线粒体病（mitochondrial disease），包括神经系统疾病、心血管疾病、耳朵和眼睛疾病以及罕见代谢性疾病等多种类型。
线粒体DNA亦与老年痴呆症、癌症等疾病发生有关。
线粒体突变的严重程度因突变位置和类型而异，严重症状多为多系统疾病，包括肌无力、智力障碍、癫痫、耳聋、失明、糖尿病等，一些线粒体突变甚至会导致婴儿的死亡。
此外，一些药物对线粒体DNA也会造成直接或间接的损伤，不仅影响线粒体自身的功能和稳定性，也可能引起停药后长期影响患者健康状况的副作用。
线粒体DNA的功能及其与疾病的关系
线粒体DNA的功能及其与疾病的关系线粒体是细胞内的一个重要细胞器，它主要产生细胞所需要的能量，并对细胞进行调节。
在线粒体内，有一个特殊的DNA，称为线粒体DNA（mitochondrial DNA, mtDNA），中文也称作线粒体遗传体。
与普通细胞的DNA不同，线粒体DNA是循环的小分子，在编码过程中不同于普通细胞的核DNA，它是双链的，其中有37个基因编码了多个氧化酶（呼吸链复合物）。
而这些氧化酶又是生物体内合成三磷酸腺苷（ATP）的所必须的。
线粒体DNA与疾病的关系最早在20世纪80年代被发现。
一些疾病如肌肉纤维进行性变性和 Kearns-Sayre 综合症等被发现仅仅是由于线粒体DNA的已知缺陷造成的。
线粒体DNA突变是一种被广泛研究的基因缺陷类型，这些缺陷已与约200种与人类相关的疾病联系起来。
其中一些疾病被称为“线粒体病”。
称为“mitochondrial diseases”。
线粒体病通常被视为是遗传疾病。
因为线粒体DNA只能由母亲传递给子女，所以线粒体病通常受到男性血缘所影响。
产生线粒体病的原因包括单个线粒体DNA基因的突变，或者线粒体DNA的整个基因组遭到破坏。
线粒体病的种类非常多，且范围非常广泛。
有些病症可能只影响个人的心脏，肌肉和肺部，而另一些则可能引起智力障碍症状，如失明、耳聋等。
线粒体DNA基因突变甚至还可能导致神经性退行性疾病，如帕金森症和阿尔茨海默病。
线粒体DNA突变会导致线粒体DNA复制过程中产生一个含有突变基因的大数量的线粒体，只要一个线粒体有突变，所有在该母细胞中产生的线粒体也会被传递到每个细胞。
这些产生了突变的细胞，细胞内的某些部分会缺少正常功能，继而导致细胞分裂、组织分化和器官功能的失调。
目前，有一些可以有效治疗线粒体病的方法。
其中之一是细胞核移植技术。
这种技术可以从一个健康的细胞核中提取基因信息，并将其注入另一个细胞中，而这个细胞里只有其线粒体。
这种技术的意义在于，如果一名女性携带有线粒体疾病，她可以将自己的细胞核注入一个健康女性捐献的卵母细胞中，然后再移植到自己的体内。
线粒体DNA突变与人类疾病关联
线粒体DNA突变与人类疾病关联线粒体是人体细胞内的重要器官之一，它负责生产能量，并且具有自己的DNA，也就是线粒体DNA（mtDNA）。
线粒体DNA 的遗传方式与核DNA有所不同，它只能从母亲传递给下一代，并且不受经典的遗传规律影响。
突变是指DNA序列的变异，在细胞分裂过程中可能会导致不正常的蛋白质合成或生命的缺陷。
近年来的研究发现，某些线粒体DNA的突变与各种人类疾病的发生和发展密切相关。
一、线粒体DNA突变导致的疾病类型线粒体DNA突变所导致的疾病类型有很多，主要包括神经肌肉疾病、代谢性疾病、视网膜疾病等。
这些疾病的临床表现和特征各异，但它们都与线粒体DNA的异常紧密相关。
以下是几种典型的与线粒体DNA突变相关的疾病：1. MELAS综合征MELAS综合征是一种神经肌肉疾病，具有神经系统和代谢症状。
患者常出现癫痫发作、肌肉无力、视力下降等症状，对治疗不敏感，预后较差。
MELAS综合征的研究发现，它与线粒体DNA的tRNA突变有关。
2. 间歇性失明间歇性失明是一种罕见的视网膜疾病，主要表现为临时性失明和眼球震颤等症状。
研究发现，该病与线粒体DNA的ND4突变有关。
3. 色素性视网膜炎色素性视网膜炎是一种常见的遗传性眼病，患者主要表现为中央视力下降和色觉异常等症状。
研究表明，色素性视网膜炎与线粒体DNA的ND1和ND4L突变有关。
这些疾病的共同特点是，它们主要影响那些对能量需求较高的组织，例如神经系统、肌肉、视网膜等组织。
二、线粒体DNA突变的发生原因线粒体DNA突变的发生原因有很多，主要包括以下几个方面：1. 自然老化随着年龄的增长，线粒体DNA的突变率也会增加。
研究发现，70岁以上的人中，85%的线粒体DNA都会存在至少一处突变。
2. 环境因素环境因素也是导致线粒体DNA突变的原因之一。
例如，长时间接触环境中的化学物质和辐射，会导致线粒体DNA受损。
3. 遗传因素线粒体DNA只能通过母线传递给下一代，且不受经典遗传规律影响。
线粒体DNA的突变与疾病
线粒体DNA的突变与疾病随着科技的进步，人们对生命基因的研究也在不断深入。
近年来，越来越多的研究表明，线粒体DNA的突变与很多疾病的发生息息相关。
一、线粒体DNA的作用首先，我们需要了解线粒体DNA的作用。
线粒体是细胞内的一个重要器官，被称为细胞的能量中心。
它们负责将食物转化为细胞需要的能量。
线粒体里含有自己的DNA，也就是线粒体DNA。
这个DNA的数量通常比核DNA（细胞核里的DNA）少得多。
线粒体DNA的作用与核DNA不同。
核DNA中的基因影响的是我们的意识层面，而线粒体DNA则决定了我们身体的能量供应和产生。
线粒体是能量代谢和ATP合成的关键器官，所以线粒体DNA的任何问题都可能导致能量供应的下降，这就可能引起严重的后果。
二、线粒体DNA的突变与疾病然而，由于突变、老化、损伤等原因，线粒体DNA也会出现问题。
一旦线粒体DNA发生突变，就可能引起线粒体功能障碍，能量代谢下降，随之而来的是很多健康问题。
1. 线粒体疾病线粒体疾病是指那些由于线粒体功能缺陷造成的全身或器官系统疾病。
这些疾病通常表现出来是各种不同的临床症状，如肌无力、癫痫、脑病和肌肉损伤等。
可悲的是，这些疾病通常无法通过传统的方法进行治疗。
虽然有一些药物可以用来缓解一些症状，但是线粒体疾病仍然是很难治愈的。
一项针对线粒体疾病的研究表明，一些线粒体疾病的患者有可能通过个性化干细胞疗法治疗，这也为我们提供了新的希望。
2. 癌症近年来，越来越多的研究表明，线粒体DNA的突变与癌症的发生有很大的关系。
因为线粒体提供细胞的能量，所以线粒体功能障碍和突变对能量供应系统的功能产生了负面影响。
一些研究表明，线粒体DNA的突变可能导致氧化应激及细胞凋亡的降低，这也是癌症发生的原因之一。
三、如何预防线粒体DNA的突变虽然线粒体DNA的突变可能与很多疾病的发生密切相关，但是我们仍然可以通过一些方法来预防这些突变的发生。
1. 健康的生活方式良好的健康习惯是预防线粒体DNA突变的关键。
线粒体DNA变异与疾病的关系
线粒体DNA变异与疾病的关系随着科学技术的飞速发展，越来越多的人开始关注自身基因的变异与疾病的关系。
其中，线粒体DNA变异是大家普遍熟知的一种基因变异，它能够影响人体多个方面的生理功能，引发一系列疾病。
今天，我们就来探讨一下线粒体DNA变异与疾病的关系。
什么是线粒体DNA变异?引起线粒体DNA变异的原因有很多，包括日常生活的环境污染、长期暴露在有害物质中、疾病的侵袭、药物的副作用等等，这些因素都会对人体的线粒体DNA造成损伤，导致变异的发生。
一般情况下，线粒体DNA像人类染色体那样有一个编码区，通过这个编码区，指导线粒体制造细胞所需要的蛋白质。
然而，线粒体DNA的变异情况则并不是那么简单，它包含了很多不同的突变，有些是能够影响线粒体的蛋白质结构，导致其中一个细胞器无法正常工作，而有些则会影响线粒体的DNA复制和维护。
基于此，由于线粒体DNA是遗传给子孙后代的，线粒体DNA 的变异可能会导致后代出现一些遗传疾病。
线粒体DNA变异与疾病的关系线粒体DNA变异与许多疾病相关，如糖尿病、心血管疾病、中风、多发性硬化等等，这些疾病通常具有复杂性和多基因性遗传。
但是，线粒体DNA的变异往往与单基因遗传性疾病的发生有着密切的关系。
例如，著名的MELAS综合征就是一种由线粒体DNA基因的突变所导致的多器官系统性疾病。
其主要症状为脑神经障碍、肌肉无力、视力下降、心脏病、肾上腺功能减退等一系列症状，这些症状发生的原因都可以归结为线粒体DNA发生了变异。
除此之外，许多慢性疾病，如狼疮、类风湿性关节炎等疾病，也与线粒体DNA变异有着密切的关系。
线粒体的能量代谢异常是引发这些疾病的重要因素之一。
什么是线粒体DNA治疗?针对线粒体DNA变异所导致的疾病，传统的治疗方法往往无法根治其病因，并且还可能因副作用导致患者身体状况进一步恶化。
所以，在这种情况下，科学家们开始注意到线粒体DNA的重要性，并研究出了一种叫做线粒体DNA治疗的方法。
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功能障碍而导致疾病发生。 1 线粒体 DNA mtDNA 为一环状双链 DNA 分子， 由位于外侧的 重链（ H） 和位于内侧的轻链 （ L ） 组成。 人的 mtDNA 22 长 16 569 kb， 编码 13 个氧化磷酸化相关的多肽、 mtDNA 在结 个 tＲNA 和 2 个 rＲNA。 与 nDNA 相比， 构和功能上有其独特的特点： （ 1 ） 线粒体是半自主细 胞器。绝大部分构成线粒体的蛋白以及 mtDNA 复
［6 ］
， 因此 mtDNA 的稳定性受到 dNTP 代谢过程
影响。ANT 是心肌线粒体内膜上含量最丰富和最主 要的信号转导蛋白。已知人类 ANT 蛋白存在 4 个异 构体， 它们以组织特异性的方式在不同的位置表达， 其与人类线粒体疾病相似。 ANT1 基因敲除小鼠出 mtDNA 损伤且含 H2 O2 生成增加， 现线粒体脑肌病， 量降低， 线粒体氧化磷酸化功能降低， 可能由于线粒
中国病理生理杂志
Chinese Journal of Pathophysiology 2014 ， 30 （ 2 ） ： 369373
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［ 文章编号］ 1000-4718 （ 2014 ） 02-0369-05
* 线粒体 DNA 稳定性与疾病的关系
黄
1 2 2 珊 ， 高文祥 △ ， 高钰琪
2
（ 1 蚌埠医学院病理生理学教研室，安徽 蚌埠 233030 ；
第三军医大学高原军事医学系
病理生理学与高原生理学教研室， 全军高原医学重点实验室， 高原医学教育部重点实验室， 重庆 400038 ）
Stability of mitochondrial DNA and related diseases
*［ 2010BB5035 ） 基金项目］ 国家自然科学基金资助项目（ No． NSFC81071610 ） ； 重庆自然科学基金资助项目（ No． CSTC， 687523358208 ； Email： winneygaocn@ yahoo． com． cn △ 通讯作者 Tel： 023-
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线粒体是真核细胞内进行氧化磷酸化和三磷酸 ATP ） 合成的细胞器， 腺苷 （ adenosine triphosphate ， 为
制、 重组、 转录等过程所需的酶均由 nDNA 编码， 而 mtDNA 基因的复制、 nDNA 转录和翻译 则 受 调 控。
每个线 “细胞动力工厂 ” 细胞活动提供能量， 有 之称。 此外， （ 2 ） 每个细胞平均有 100 ～ 1 000 个线粒体， 因此同一个体可以同 线粒体还是细胞内活 性 氧 （ reactive oxygen species， 粒体内又有多个 mtDNA 拷贝， 即线粒体的 ＲOS ） 产生的主要场所， 并能启动和执行细胞的凋 时存在 2 种或 2 种以上类型的 mtDNA， 。线粒体由核基因和线粒体基因组共同编码， 异质性。突变型 mtDNA 是否在组织产生表型效应， 其 DNA（ mitochondrial DNA，mtDNA） 和（ 或 ） 核 DNA 与突变型 mtDNA 与野生型 mtDNA 的相对比例和组 （ nuclear DNA，nDNA ） 的遗传缺陷均可引起线粒体 织的能 量 消 耗 程 度 有 关。 （ 3 ） mtDNA 存 在 多 态 现 亡
mtDNA 稳 定 性 受 多 种 因 素 影 响， 不稳定的 Ca2 + ］ mtDNA可能来自 mtDNA 本身或继发于 nDNA 异常， 还对维持线粒体膜电势和线粒体内钙［ 非常重 这种异常在 mtDNA 的复制和转录、 损伤和修复以及 要。另一方面， 线粒体是细胞内 ＲOS 产生的主要场 线粒体动力学上都有所体现。 2 ． 1 mtDNA 复制 和 转 录 正确有效的复制是维持 mtDNA 稳定性的先决条件。 mtDNA 复制通常采用 两条链非同步复制的链置换模型， 复制速度快， 且可 以连续进行。mtDNA 也可通过与 nDNA 类似的双链 配对模型， 此时细胞 mtDNA 可出现暂时性减少。 研究证实与 mtDNA 复制机制有关的因子均为 nDNA 编码蛋白， 其功能障碍可影响 mtDNA 复制， 导 致 mtDNA 突变或含量降低。 γ 聚合酶是 mtDNA 复 制的关键因子， 其催化亚基 （ mitochondrial DNA polymerase gamma 1 ， POLG1 ） 突变可导致错误核苷酸掺 入 mtDNA， 引起呼吸链功能障碍， 是人类线粒体疾病 的一个重要原因。线粒体内的脱氧核糖核苷三磷酸 dNTP 池 ） 对 池（ deoxyribonucleotide triphosphate pool， 于复制的保真度有重要作用。 其中线粒体 dNTP 池 调节因 子， 如线粒体脱氧核糖核苷酶可能在调节 mtDNA 复制中发挥重要作用。 mtDNA 复制的起始需要由轻链启动子起始转录 一小段 ＲNA 作为引物， 因此正常的转录机制是 mtDNA 正常复制的先决条件。线粒体转录因子 A （ mitochondrial transcription factor A， mtFFA） 和线粒体转录 mtFFB ） 是 因子 B （ mitochondrial transcription factor B ， mtDNA 持续暴露在线粒体 ＲOS 和自由基中， 所， 极 易发生氧化修饰和 mtDNA 突变， 因此需要有效的修 复系统来维持线粒体基因组的完整与稳定 。 以往认为 mtDNA 缺 乏 修 复 机 制， 近来研究发 mtDNA 可通过碱基切除修复和核苷酸切除修复 现， 2 个主要途径进行修复。 碱基切除修复途径是主要 的 DNA 修复机制， 通过 DNA 糖基化酶裂解碱基与 DNA 糖磷 酸 骨 架 之 间 的 糖 苷 键， 切除损伤的碱 基
重要 的 mtDNA 转 录 因 子， 如 无 转 录 因 子 存 在， 体 ANT1 缺乏时 ＲOS 生成增多而加重 mtDNA 损伤。 mtＲNA聚合酶则不能识别线粒体转录启动子， 而仅 而电流假说则认为突变的 ANT1 从线粒体内膜脱离， 有极弱的非特异性转录活性。 资料显示这 2 种因子 可能导致 mtDNA 损伤并含量降低。 是哺乳动物线粒体类核的主要组成部分， 可以调节 2 ． 3 线粒 体动 力 学 异常 线粒体是一种处于高度 线粒体转录和复制， 且在维持 mtDNA 拷贝数和线粒 体形态中起重要作用。 mtFFA 基因敲除的纯合子小 鼠在胚胎期即可死亡， 杂合子小鼠则表现为 mtDNA ［2 ］ 拷贝数减少和心脏线粒体呼吸功能障碍 。 若抑制 多巴胺能神经元中 mtFFA 的表达还可引起 mtDNA 含量降低和线粒体呼吸功能严重障碍而导致多巴胺 ［3 ］ 细胞死亡从而引起神经退行性病变 。 2． 2 mtDNA 损伤修复与细胞 凋亡、 衰老关系十分密切。 自 Hunter 和 Haworth 发 mtDNA 损伤与 修 复 现线粒 体 渗 透 性 转 换 孔 （ mitochondrial permeability transition pore， mPTP ） 存在后， 目前认为 mPTP 的高 通透状态与细胞的死亡有关
mtDNA 复制错误率高 活性氧和自由基攻击。 同时， 且修复机制不完善， 部分突变还具有叠加效应。 2 mtDNA 稳定性调节
（ adenine nucleotide transporter， ANT ） 和 位 于 线 粒 体 de外膜的 线 粒 体 电 压 依 赖 性 阴 离 子 通 道 （ voltagependent anion channel， VDAC ） ， 这两者的开放状态都 与 mtDNA 的突变损伤有关， 其中 VDAC 的开放状态
［5 ］
ห้องสมุดไป่ตู้
， 可修复氧化损伤、 烷基化、 脱氨、 位点的缺失和
单链断裂等 DNA 损伤。 核苷酸切除修复途径则通 过核酸酶消耗 ATP， 切除损伤的核苷酸碱基， 可识别 和处理各种螺旋扭曲病变， 如紫外线引起的光化环 4 嘧啶酮光产物， 丁烷嘧啶二聚体和嘧啶 6还可修复 较大的或其它修复系统不易修复的 DNA 损伤。 mtDNA 复制和修复还依赖于 dNTP 池的 另外， 平衡
HUANG Shan1 ，GAO Wenxiang2 ，GAO Yuqi2
（ 1 Department of Pathophysiology，Bengbu Medical College，Bengbu 233030，China； 2 Department of Highland Physiology and Pathophysiology， Faculty of Highland Military Medicine，Key Laboratory of High Altitude Medicine of PLA， Key Laboratory of High Altitude Medicine for Ministry of Education，Third Military Medical University， Chongqing 400038，China． Email： winneygaocn@ yahoo． com． cn） ［ ABSTＲACT］ Mitochondrion is a semiautonomous organelle，which processes its own genetic material mitochondrial DNA （ mtDNA） ． The stability of mtDNA can be affected by several factors，for example，replication，transcription and translation of mtDNA， mitochondrial fission and fusion． It has been recently found that mtDNA stabilityrelated factors， such as optic atrophy 1 （ OPA1 ） ，mitofusin 2 （ MFN2 ） ，aromatic and neutral transporter 1 （ ANT1 ） ，mitochondrial DNA polymerase gamma 1 （ POLG1 ） and mitochondrial transcription factor A （ TFAM） ，are important for maintenance of mitochondrial function． The stability of mtDNA can be impaired and diseases may occur due to malfunction of the above factors． In this article，we review the study progresses in the regulation of mtDNA stability and its related diseases． ［ KEY WOＲDS］ Mitochondria； Mitochondrial DNA； Stability ［ 关键词］ 线粒体； 线粒体 DNA； 稳定性 ［ 中图分类号］ Ｒ363 ［ 文献标志码］ A doi： 10． 3969 / j． issn． 1000-4718． 2014． 02． 033