青海骆驼线粒体DNA D-loop区遗传多样性研究

旨在研究青海骆驼遗传多样性,揭示青海骆驼的母系起源进化。采集柴达木地区3个青海骆驼类群耳组织样品88份并提取基因组DNA,利用PCR扩增和基因测序分析线粒体DNA D-loop序列,并与蒙古、内蒙古双峰驼进行比较。结果表明:D-loop序列中共检测到96个多态位点,定义了27种单倍型。3个青海骆驼类群占有16个单倍型,而蒙古双峰驼独有7个单倍型,内蒙古双峰驼独有4个单倍型。系统发育分析显示出两个独立的分支:第一支为青海骆驼3个类群与蒙古双峰驼,且德令哈双峰驼与其他两个类群间存在明显界限;第二支为内蒙古双峰驼。青海骆驼与内蒙古双峰驼的遗传距离均较远,但与蒙古双峰驼的遗传距离较近。因此,青海骆驼母系起源更倾向于蒙古双峰驼而非内蒙古双峰驼。

基于线粒体DNAD-loop全序列的麒麟鸡遗传多样性研究

【目的】从线粒体DNA(mtDNA)D-loop全序列角度评估麒麟鸡的遗传多样性水平,以期阐明麒麟鸡的品种形成。【方法】通过PCR产物直接测序法对麒麟鸡保种群的黄羽、白羽和黑羽3个资源群及8个地方鸡品种进行mtDNA D-loop全序列测定,分析遗传变异,并进行中性检测,构建单倍型中介网络图,探究麒麟鸡的群体历史。【结果】麒麟鸡mtDNAD-loop全序列为1231~1232bp,C+G含量(39.8%)低于T+A含量(60.2%),总体核苷酸多样性为0.00630±0.00054,明显高于其他8个地方鸡品种。3个资源群黄羽、白羽和黑羽麒麟鸡的单倍型多样性分别为0.777±0.076、0.816±0.060、0.710±0.057,核苷酸多样性分别为0.00699±0.00115、0.00662±0.00090、0.00546±0.00062,遗传多样性水平基本上与群体规模呈正相关。麒麟鸡与8个地方鸡的双参数遗传距离为0.008~0.009,净遗传距离为0.003~0.005,均大于其他地方鸡之间的遗传距离。90份麒麟鸡样本共检测到45个突变位点,定义了17个单倍型,其中独享型单倍型9个,单倍型多样性为0.773±0.039。黄羽、白羽和黑羽麒麟鸡的单倍型数量分别为12、7、5个。8个地方鸡品种定义了19个单倍型,其中河田鸡的单倍型数量最多(8个),宁都黄鸡的最少(3个),没有与麒麟鸡共享的单倍型。中性检测结果显示,除了黑羽麒麟鸡外,供试鸡种在品种水平上近期均未经历明显的种群扩张。麒麟鸡单倍型类群主要分布在进化枝A、B、C和E,优势单倍型类群是B(30.0%)和E(64.4%);8个地方鸡单倍型类群主要为A和B。【结论】独特的单倍型提示麒麟鸡具有独立的品种形成历史,相对较高的遗传多样性水平将有利于其保护和利用工作的开展。

安徽新安江水牛mtDNA D-Loop区遗传多样性与系统进化研究

试验旨在分析安徽省黄山市新安江流域上游地区新安江水牛群体的分子遗传特性,探究其母系起源与遗传多样性。利用PCR扩增和测序技术测定28头新安江水牛的mtDNA D-Loop序列,下载GenBank数据库中24个中国水牛群体的693条D-Loop序列,利用生物信息学分析其遗传多样性,构建Neighbor-joining系统发生树和Media-joining网络,探索不同水牛群体的遗传距离。结果显示,28头新安江水牛的mtDNA D-Loop序列共有117个变异位点,构成25种单倍型,其核苷酸多样性为0.02602±0.00303,单倍型多样性为0.989±0.014。新安江水牛群体的变异性水平与中国其他水牛群体接近。N-J系统进化树显示,新安江水牛25个单倍型分为A、B两个支系,具有A支系和B支系2个母系来源,其中A支系占据主导地位。Media-joining进化网络显示,中国水牛主要为沼泽型水牛,分为沼泽型水牛A支系和B支系,B支系又分为b1亚支系和b2亚支系。综上,新安江水牛群体变异水平与中国其他地方水牛群体接近,群体遗传多样性丰富;且新安江水牛属于沼泽型水牛,具有2个线粒体母系来源,与我国其他地方水牛群体具有一定的遗传距离。

视神经脊髓炎谱系疾病患儿外周血线粒体DNA及细胞因子的作用研究

目的基于外周血线粒体DNA-TLR9信号通路探讨视神经脊髓炎谱系疾病中线粒体DNA(mtDNA)和细胞因子的功能作用及其影响机制。方法选取2020年12月-2023年12月就诊于本院的20例视神经脊髓炎谱系疾病患者为病例组,并选取同期性别与年龄相似的正常体检的健康儿童20例为对照组。采用化学发光免疫分析法(CBA法)测定病例组患者血清及脑脊液中水通道蛋白4抗体(AQP4-Ab)和髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体(MOG-Ab)的表达。利用酶联免疫吸附试验(ELISA)对比两组血清中白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平。使用线粒体DNA抽提工具包检测外周血线粒体DNA拷贝数,并对两组进行比较。结果病例组中外周血线粒体DNA拷贝数(0.80±0.02)显著高于对照组(0.78±0.02),差异有统计学意义(t=3.614,P<0.01)。与对照组比较,病例组中IL-6及IL-1β水平有所升高,但差异无统计学意义(P>0.05);与对照组比较,病例组中IL-1及TNF-α水平明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与AQP4-IgG阴性组比较,AQP4-IgG阳性组TNF-α水平降低,扩展残疾状况量表(EDSS)评分增高,差异有统计学意义(P<0.05);与AQP4-IgG阴性组比较,AQP4-IgG阳性组IL-6、IL-1β、mtDNA降低,IL-1升高,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论视神经脊髓炎谱系疾病的发病机制可能涉及线粒体DNA和细胞因子,这些因子通过天然免疫反应的路径可能对疾病进程产生影响。

线粒体DNA含量及10398位点在健康及宫颈癌人群中的分析

目的探讨血清中线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)含量和10398位点突变情况检测的临床意义。方法收集2020年1月至12月在宜昌市第二人民医院体检的314名健康女性纳入健康体检组,同时收集2020年1月至2023年12月在宜昌市第二人民医院就诊的82例宫颈癌患者纳入宫颈癌组。检测两组纳入者的血清样本mtDNA含量及10398位点基因型,并比较两组纳入者的指标差异。结果宫颈癌组患者的mtDNA含量高于健康体检组,差异有统计学意义(P<0.05);两组纳入者在10398位点基因型差异无统计学意义(P>0.05)。健康体检组中≥45岁的女性mtDNA含量更高,差异有统计学意义(P<0.05);mtDNA在不同10398位点的分布差异无统计学意义(P>0.05)。宫颈癌组中≥45岁的患者mtDNA含量更高,差异有统计学意义(P<0.05);不同临床分期、不同病理类型患者的mtDNA含量差异无统计学意义(P>0.05),mtDNA在不同10398位点中的含量差异无统计学意义(P>0.05)。结论mtDNA含量检测对健康体检人群与宫颈癌人群均有一定的意义,两组纳入者的mtDNA含量均与年龄相关,均随着年龄增长而升高;宫颈癌患者的mtDNA含量明显高于健康体检者;10398位点的血清mtDNA含量检测对两组人群的意义不大;宫颈癌人群的mtDNA含量及10398位点分布与病理、临床分期均无关。mtDNA含量检测可考虑作为宫颈癌诊断的血清标志物。

线粒体DNA D-Loop区突变与弱精症的相关性

目的:探讨精子线粒体DNAD-Loop区基因突变和弱精症的相关性。方法:收集2019年7月至2021年3月温州市中医院诊治的134例弱精症患者(弱精症组)和129例同期健康男性(对照组)的精液,提取精子细胞DNA,采用聚合酶链反应(PCR)对线粒体DNA D-Loop区进行扩增并测序,测序结果与剑桥标准序列(r CRS)进行比对,分析弱精症患者精子细胞线粒体DNA D-Loop区的基因突变情况。结果:两组中发生率>5%的突变有62种,大部分位于HV-1区和HV-2区(87.78%),突变类型以替换突变为主(87.03%)。分析显示,有11种突变在弱精症组和对照组之间的差异有统计学意义(P<0.05),这些突变可能增加或降低弱精症风险。结论:精子线粒体DNA D-Loop区具有较高突变率,可能在弱精症发生发展中发挥重要作用。

线粒体DNA含量在结直肠癌中的预后价值

目的:探究组织线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)含量和结直肠癌预后相关性。方法:选取117例结直肠癌患者并收集临床病理资料。运用RT-qPCR检测患者癌组织与癌旁组织mtDNA含量,探究mtDNA含量与各项预后指标的相关性。绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,根据截断值区分患者并绘制无病生存期(disease free survival,DFS)曲线。单因素和多因素Cox回归分析探究术后DFS相关的危险因素。结果:与癌旁组织相比,癌组织mtDNA含量差异无统计学意义(P=0.432);低mtDNA含量与肿瘤位于结肠、低分化、TNM分期差、淋巴结转移相关(P <0.05)。ROC曲线提示mtDNA含量为500.699可作为截断值。单因素和多因素分析显示,mtDNA含量低于500.699(HR=4.285,95%CI:1.938~9.475)、肿瘤低分化(HR=2.886,95%CI:1.428~5.835)是与DFS相关的独立危险因素。结论:结直肠癌患者中,组织mtDNA含量与临床病理特征有关,低mtDNA含量是患者预后相关的独立危险因素。

发育完全停滞的体外受精胚胎线粒体DNA突变研究

目的 通过探究不明原因早期胚胎发育全部停滞患者线粒体基因的特异性突变。方法 本研究为病例对照研究。收集2021年5月至2022年11月就诊我院的不孕不育女性患者共计46人,均进行外周血全外显子测序及线粒体基因突变检测。经筛选纳入研究组10人,为全部胚胎发育停滞患者;对照组15人,为具有3个以上可移植胚胎的患者,所有入组病例夫妻双方未见染色体异常。统计2组患者临床基线数据、胚胎发育情况,比较2组患者线粒体基因突变位点及其定位基因情况,并对特异性突变位点/基因进行功能注释。结果 研究组发现5个特异线粒体突变位点,分别为:MT-16172(T>C)、MT-12882(C>T)、MT-12406(G>A)、MT-10609(T>C)、MT-16129(G>A)。这些突变点均位于线粒体呼吸链复合物基因和线粒体基因调控区。结论 5个线粒体基因特异性突变位点[MT-16172(T>C)、MT-12882(C>T)、MT-12406(G>A)、MT-10609(T>C)、MT-16129(G>A)]可能与不明原因早期胚胎发育停滞相关。

线粒体DNA激活的先天免疫在动脉粥样硬化中的研究进展

线粒体是细胞能量制造和生物合成的控制中心。近年来,越来越多的研究强调了线粒体作为免疫调节因子的作用。功能失调的线粒体可释放线粒体DNA(mtDNA)或其他线粒体成分到细胞质或细胞外,激活机体的免疫炎症。动脉粥样硬化(AS)是一种发生在大动脉或中动脉的多因素慢性炎症疾病,可引起多种心脑血管并发症,严重危害人类的生命健康。最新研究发现,AS血管中mtDNA释放增加并伴随免疫炎症的激活。该文对mtDNA在AS血管炎症中的作用机制进行全面总结,深入讨论AS中功能失调的线粒体释放的mtDNA通过哪些模式识别受体PRRs诱导血管的免疫炎症,以期为AS的防治提供新的策略和靶点。

线粒体DNA与心血管疾病相关性的研究进展

线粒体作为人体的能量工厂,具有自己独立的基因组——线粒体DNA(mtDNA)。心肌作为一种高耗能组织,线粒体的正常供能至关重要,而mtDNA在一定程度上可以影响线粒体的供能。根据最新的全球疾病负担研究,心血管疾病(CVD)是导致死亡的主要原因,冠心病是CVD患者主要的死亡原因之一。mtDNA作为一种新发现的生物标志物,与冠心病的发生机制、潜在的治疗靶点、对预后的预测等具有很强的关联性,本文就mtDNA与冠心病相关性的研究进展进行综述。

血浆无细胞线粒体外线粒体DNA与牙周炎临床指标的相关性研究

目的血浆无细胞线粒体外线粒体DNA(cf-exmtDNA)具有促炎潜能,本文探讨血浆cf-exmtDNA与牙周炎临床指标的相关性。方法纳入18~45岁受试者78人,其中牙周健康者11人,牙龈炎患者11人,牙周炎患者56人。检查并记录基线牙周指标、年龄、性别、体质指数(BMI)和空腹血糖(FBG)。取4 mL抗凝静脉血,采用二次离心法提取其中cf-exmtDNA,使用实时荧光定量聚合酶链式反应检测cf-exmtDNA拷贝数。比较不同牙周炎症状态组血浆cf-exmtDNA水平,并对血浆cf-exmtDNA与平均探诊深度(mPD)、平均附着水平(mCAL)、平均出血指数(mBI)、平均菌斑指数(mPLI)、年龄、FBG、BMI等指标进行相关性分析以及多重线性回归分析。结果牙周炎组血浆cf-exmtDNA水平显著高于牙周健康组(P=0.042);样本整体血浆cf-exmtDNA水平与年龄(P=0.023)、mPD(P<0.001)、mCAL(P=0.006)、mBI(P=0.026)呈正相关关系;多重回归分析中,血浆cf-exmtDNA水平主要取决于mPD。结论在18~45岁人群中,牙周炎患者血浆cf-exmtDNA水平较牙周健康者显著升高,血浆cf-exmtDNA水平与年龄、mPD、mCAL、mBI呈正相关关系。

线粒体DNA耗竭综合征7型的多学科诊疗一例

一例3岁4月龄女性患儿,共济失调伴极重度感音神经性听力下降2年,为改善听力就诊于我院。基因检测提示TWNK基因c.1186C>T(p.P396S)和c.1357C>T (p.R453W)复合杂合变异,经多学科团队共同讨论,考虑诊断为线粒体DNA耗竭综合征7型(肝脑型)可能性大,患者已有神经系统受累,暂无肝功能不全的证据,人工耳蜗植入术疗效不确定,全身麻醉将加快脑病进展、并可能导致多器官功能衰竭,考虑围术期安全性问题,家长暂不考虑听力干预,予辅酶Q10、叶酸、左卡尼汀、复合维生素口服对症支持治疗。

线粒体DNA介导先天免疫反应在肠缺血再灌注损伤中的研究进展

肠缺血再灌注损伤是一种常见的组织器官损伤类型,具有高发生率及病死率的特点,其致病因素与机制复杂。研究表明,线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)释放在肠缺血再灌注损伤中起关键作用,由于共同的进化起源,mtDNA具有与细菌DNA相似结构被认为是先天免疫系统激动剂。在外部环境或细胞自身刺激下,受损线粒体可释放mtDNA进入胞质或循环,激活先天免疫多个模式识别受体以触发促炎或Ⅰ型干扰素反应。本文重点讨论了mtDNA的跨膜释放机制以及mtDNA介导先天免疫信号通路在肠缺血再灌注发生、发展中的作用,为缺血再灌注疾病的相关研究提供理论依据。

特发性弱精子症精子前向运动率与DNA碎片指数、高活性氧率及高线粒体膜电位率的相关性分析

目的探讨特发性弱精子症患者精子DNA碎片指数(DFI)、高活性氧(ROS)率、高线粒体膜电位(MMP)率与精子前向运动率之间的关系。方法选取2022年12月至2023年11月在空军军医大学唐都医院生殖医学中心男科门诊就诊的250例患者,根据精子前向运动率将其分为轻度(20%≤精子前向运动率<32%,86例)、中度(10%≤精子前向运动率<20%,67例)、重度(精子前向运动率<10%,47例)弱精子症组和正常组(女方因素不孕,男方精液常规结果均在参考区间内,精子前向运动率≥32%,50例)。采用流式细胞术检测精子DFI、高ROS率、高MMP率水平,并分析其与精子前向运动率的相关性。结果与正常组相比,弱精子症组精子浓度、活动率、正常形态百分率、高MMP率水平显著降低(P<0.05),DFI、高ROS率水平显著升高(P<0.01)。重度弱精子症组精子DFI、高ROS率显著高于轻、中度组,高MMP率水平显著低于轻、中度组(P<0.01);轻、中度组间精子DFI、高ROS率、高MMP率水平差异无统计学意义(P>0.05)。随着弱精子症严重程度增加,精子DFI、高ROS率水平升高,高MMP率水平降低。相关性分析显示,精子前向运动率与高MMP率呈显著正相关(r=0.439,P<0.01),与高ROS率(r=-0.435,P<0.01)、DFI(r=-0.478,P<0.01)呈显著负相关。结论特发性弱精子症患者精子DFI、高ROS率水平升高,高MMP率水平降低,且与弱精子症严重程度相关。较高ROS水平可能通过损伤精子DNA和线粒体功能,导致精子前向运动能力下降。

基于线粒体D-loop区的4个团头鲂养殖群体遗传多样性分析

为了解安徽省养殖团头鲂(Megalobrama amblycephala)种质资源现状,本研究基于来自省内不同地区的4个养殖群体117个样本的线粒体D-loop区,分析其遗传多样性及群体结构。遗传多样性分析结果表明,共检测到16个变异位点和14种单倍型,单倍型多样性指数为0.20~0.47,核苷酸多样性指数为0.00022~0.00224。群体结构分析显示,群体间发生了不同程度的分化,遗传分化系数为-0.0138~0.2190。分子变异分析(AMOVA)表明,变异来源全部来自个体间,单倍型网络图显示群体间可通过单倍型Hap_2连接。综上所述,4个群体可能经历了奠基者效应,遗传多样性丢失严重,群体间缺乏分化,4个团头鲂群体的遗传背景可以为安徽省团头鲂种质资源保护与利用提供参考依据。

1,25(OH)2D3通过稳定线粒体DNA对GCDC诱导的HiBECs凋亡的作用研究

目的:探讨骨化三醇(1,25(OH)2D3)对甘氨鹅脱氧胆酸盐(GCDC)诱导的人肝内胆管上皮细胞(HiBECs)凋亡的影响,并初步阐明其潜在的作用机制。方法:采用1 nM GCDC处理HiBECs建立原发性胆汁性胆管炎细胞模型,并采用不同浓度(0.1 nM、1 nM、10 nM、100 nM) 1,25(OH)2D3处理12 h。流式细胞术检测细胞凋亡水平,ELISA检测细胞培养液中炎症因子IL-6和IL-8水平,qPCR检测PDC-E2、PGC-1α、NrF-1和NrF-2的mRNA相对表达水平,Western blot检测细胞内Bcl-2、PDC-E2表达水平。结果:1 mM GCDC可以降低HiBECs细胞增殖活性,诱导HiBECs凋亡,提高细胞培养液中IL-6和IL-8水平,上调PDC-E2蛋白表达,下调Bcl-2蛋白表达,抑制COX-1、PGC-1α、NrF-1和NrF-2 mRNA相对表达水平。可以提高GCDC诱导的HiBECs细胞增殖活性,抑制GCDC诱导HiBECs细胞凋亡,降低细胞培养液中IL-6和IL-8水平,下调PDC-E2蛋白表达水平,提高COX-1、PGC-1α、NrF-1和NrF-2 mRNA相对表达水平。结论:1,25(OH)2D3可抑制诱导HiBECs细胞凋亡,其作用机制可能与线粒体DNA稳定有关。

张掖肉牛线粒体DNA D-loop区遗传多样性研究

为研究张掖肉牛的遗传多样性及母系起源,利用特异性引物扩增mtDNA D-loop区全序列,采用最大似然法构建了张掖肉牛mtDNA D-loop区分子系统树,对核苷酸多态性和遗传距离进行了分析。结果表明,构建的166头张掖肉牛mtDNA D-loop区全序列分子系统树分为3组(普通牛、瘤牛、牦牛),其中,普通牛血统基因型组占比80.7%,有93种单倍型(Hd=0.988),核苷酸变异度π=0.005 79;瘤牛血统基因型组占比13.2%,有6种单倍型(Hd=0.476),核苷酸变异度π=0.001 19;牦牛血统基因型组占比6.1%,有5种单倍型(Hd=0.867),核苷酸变异度π=0.009 65。张掖肉牛与中国北方牛的遗传距离比较近(Fst=0.01)。综上所述,张掖肉牛具有混合母系起源的特点,但受普通牛的影响较大,亲缘关系明显表现出了中国北方黄牛的地理生态分布特征,该研究结果可为张掖肉牛生态区的分布提供理论依据,也可为遗传育种提供参考。

线粒体DNA与cGAS-STING通路在抗菌抗病毒免疫中的研究进展

线粒体除了产生ATP为真核生物提供能量外,还参与抗细菌病毒感染过程。线粒体DNA(mtDNA)在各种细菌病毒感染的刺激下均能引起损伤。细菌病毒感染能够引起线粒体转录因子A蛋白丢失,或通过Ⅶ型分泌系统、线粒体抗病毒信号蛋白和线粒体膜通透性转换孔介导等不同方式将mtDNA释放到细胞质中从而激活环状GMP-AMP合成酶(cGAS)、DEAD盒解旋酶41、NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3和Toll样受体-9等DNA受体多种途径。其中cGAS可通过催化第二信使环鸟苷酸-腺苷酸后激活干扰素基因刺激因子(STING)依赖的信号通路并诱导Ⅰ型干扰素、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6等炎症因子的表达,并在抵抗病原微生物感染中发挥重要作用。本文综述了mtDNA-cGAS-STING通路在抗菌抗病毒免疫中的研究进展,为开发特异性杀死细菌病毒的新型抗菌药物奠定基础,同时也有助于更好地理解线粒体与宿主免疫系统的相互作用。

人线粒体单链DNA结合蛋白1在恶性肿瘤发生、发展中的作用及研究进展

人线粒体单链DNA结合蛋白1(mitochondrial single-strand DNA-binding protein 1, mtSSBP1)是定位于线粒体中的单链DNA结合蛋白,参与线粒体DNA(mtDNA)的复制、转录和修复,在维持线粒体基因组的稳定性和功能等发挥重要作用。mtSSBP1与肿瘤细胞增殖、转移和侵袭等恶性生物学行为相关,在多种人类恶性肿瘤中表达上调,其与肿瘤组织浸润加深、分化能力减弱、肿瘤增大和临床分期增加均相关。该文现对mtSSBP1的结构、功能及其在不同类型恶性肿瘤中的作用机制进行阐述,旨在为mtSSBP1与肿瘤的基础研究和临床应用提供参考。

基于线粒体DNA控制区序列的极边扁咽齿鱼群体遗传研究

极边扁咽齿鱼是黄河上游特有的裂腹鱼类,由于人类活动的加剧,使其野生数量急剧下降,近年来通过增殖放流的方式为野生资源量进行补充。为评价增殖放流过程中人工繁育群体对野生群体的种质资源的影响,笔者利用线粒体DNA控制区(D-loop)序列来探究极边扁咽齿鱼野生和养殖的4个群体遗传多样性、遗传分化及遗传结构的差异。研究结果显示,4个群体均表现出了较高的单倍型多样性(0.950±0.011)和较低的核苷酸多样性(0.00987±0.00041),并且野生群体的单倍型数目、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数均高于人工繁育群体。遗传结构分析结果显示,野生群体与人工繁育群体之间已产生了一定的遗传分化。中性检验表明,2个野生群体可能经历过种群扩张事件。研究结果表明,极边扁咽齿鱼人工繁育群体可能受到亲本数量有限、人工选择等影响,遗传多样性略有降低,有必要定期开展增殖放流效果的评估,并采用科学的人工繁育方法,丰富极边扁咽齿鱼种群的遗传多样性。