7例携带线粒体tRNA^(Ala)C5601T突变的Leber遗传性视神经病变家系的相关研究

文章收集了7例携带线粒体tRNAAl。C5601T突变的中国Leber遗传性视神经病变(Leber's hereditary opticneuropathy,LHON)的家系,通过眼科检查和遗传学分析,发现7个家系的外显率很低,分别为9.5%、14.3%、4.5%、8.3%、10.0%、22.2%和25.0%。用24对有部分重叠的引物对7个先证者线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mtDNA)全序列进行扩增,并进行相关的分子生物学分析,结果发现这些家系均未携带G11778A、G3460A和T14484C这3个常见的原发突变位点,而在tRNAAla上发现了C5601T同质性突变,多态性位点分析分别属于东亚线粒体单体型G2、G2a1、G2a1、G2、G2b、G2a1、G2。C5601T突变位于线粒体tRNAAla的高度保守区(通用位点为59位),可能引起tRNA空间结构和稳定性发生改变,继而影响tRNA的代谢,导致线粒体蛋白和ATP合成障碍,最终导致视力损害。因此,tRNAAlaC5601T突变可能是与LHON相关的线粒体突变位点。同时低外显率提示其他因素(包括核修饰基因、环境因素)可能影响这7个中国C5601T突变家系的表型表达。

线粒体T12338C突变可能是与Leber遗传性视神经病变相关的突变位点

Leber遗传性视神经病变变(Leber’s hereditary optic neuropathy,LHON)是一种与线粒体DNA(Mito-chondrial DNA,mtDNA)突变相关的母系遗传性眼科疾病。文章报道了两例具有典型LHON临床、分子遗传特征的中国汉族家系。首先通过对家系先证者和其他成员进行眼科相关检查,发现两个家系成员中视力都仅有先证者一人损害严重,即外显率很低。经常规的方法对母系成员进行mtDNA测序及相关软件分析,结果发现携带ND4 G11696A和ND5 T12338C同质性突变位点,多态性变异位点均属于东亚单体型F2。线粒体DNA ND4 G11696A是一个已知的与LHON相关的突变位点,而T12338C位于线粒体氧化磷酸化复合体I亚基ND5的第2个碱基,该突变使起始密码子由蛋氨酸转变成苏氨酸,并且紧连tRNALeu(CUN)的3′末端。这可能影响tRNA Leu(CUN)空间结构和稳定性发生改变,以及起始密码子改变导致线粒体ND5蛋白合成功能受损和ATP障碍,最终导致需求能量高的视神经受损和视力损害。因此,线粒体ND4 G11696A和ND5 T12338C突变可能协同作用Leber遗传性视神经病变的发生,是与LHON相关的mtDNA突变位点,但外显率很低说明突变本身不足以造成LHON的表型表达,提示其他修饰因子(核修饰基因、环境等)可能对这两个家系发病起协同作用。

中国人群Leber遗传性视神经病变线粒体ND1基因突变频谱分析

背景Leber遗传性视神经病变（LHON）是一种常见的遗传性眼病，常导致患者双侧中心视力下降，其基因突变频谱并不完全清楚。目的筛查中国人群LHON线粒体NDl基因的突变位点并明确其突变频谱。方法经温州医学院伦理道德委员会批准，所有受试者知情同意。收集临床诊断为LHON患者894例和正常对照者134名，抽取受检者的外周血提取基因组DNA，采用聚合酶链反应（PCR）法对受检者线粒体ND1基因进行扩增和测序，并与修正的线粒体剑桥参考序列进行比对，筛查突变位点并分析其突变频率。结果本研究在894例LHON患者的NDl基因中发现了7个与LHON相关的突变位点G3316A、T3394C、G3460A、C3497T、G3635A、G3733A、T4216C，携带这7个位点的患者共100例，占11．19％，其中与3个原发性突变位点共存者29例（3．24％）。这几个突变位点在病例中的发生频率分别为2．57％、2．23％、1．45％、3．80％、0．67％、0．11％、0．34％，其中G3316A、T3394c、C3497T、T4216C在正常对照者中也可检测到，分布频率分别为4．48％、2．99％、4．48％和1．49％，经分析在LHON组和正常对照组之间差异均无统计学意义（x2=0．926，P=0．336；x2=0．052，P=0．820；x2=0．142，P=0．707；P=0．129），而其他一些在欧美人群中报道的位点，如G3376A、G3496T、G3700A、A4136G、T4160C、C4171A在中国LHON人群中并未发现。结论线粒体NDl基因是中国人群LHON的一个突变热点区域，约11．19％的中国LHON患者与NDl基因突变有关。G3635A、G3733A为中国人群中少见的致病突变位点，而G3316A、T3394C、C3497T、T4216C本身并不足以致病，但可能对LHON外显率和表型的表达起协同作用。

与耳聋相关的线粒体tRNA突变

线粒体tRNA基因突变是导致感音神经性耳聋的原因之一.有些tRNA突变可直接造成耳聋的发生,称之为原发突变.如tRNALeu(UUR)A3243G等突变与综合征型耳聋相关,而tRNASer(UCN)T7511C等突变则与非综合征型耳聋相关.此外,继发突变如tRNAThr G15927A等突变则对原发突变起协同作用,影响耳聋的表型表达.这些突变可引起tRNA二级结构改变,从而影响线粒体蛋白质合成,降低细胞内ATP的产生,由此引起的线粒体功能障碍可导致耳聋的发生.主要讨论与耳聋相关的线粒体tRNA突变及其致聋机理.

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。

浙江省7所聋校456例聋儿线粒体12SrRNA基因变异研究

目的探讨线粒体12SrRNA基因变异对母系遗传药物性聋表型表达的影响。方法收集浙江省7所聋校456例非综合征型聋儿资料，提取全血基因组DNA，进行线粒体12SrRNA基因扩增并测序分析。结果共发现31种已知变异类型，其中1555A〉G的突变率为4．4％（20／456），可能与耳聋相关的961和1095位点的突变率分别为2．0％（9／456）和0．7％（3／456）。1027A〉G、1109T〉C与1431G〉A突变位于12SrRNA基因的高度保守区域且未在449例对照组中发现，可能会增加耳毒性药物的敏感性。1555A〉G突变携带者的临床资料分析发现，不同个体在发病年龄、听力损失程度、听力曲线类型等耳聋表型方面存在差异。结论线粒体12SrRNA基因是药物性耳聋及非综合征型耳聋相关的突变热点区域。核修饰基因、单体型和环境因素等对耳聋的表型表达有调节作用。

与耳聋相关的线粒体12S rRNA突变

线粒体DNA突变是引起听力损伤的重要原因之一.其中,线粒体12S rRNA基因突变与综合征型耳聋和非综合征型耳聋相关.导致综合征型耳聋的线粒体DNA突变多为异质性,然而对于非综合征型耳聋突变则多以同质性或高度异质性存在,说明这种分子致病性需要较高的阈值.位于12S rRNA解码区的A1555G和C1494T突变是造成氨基糖甙类抗生素耳毒性和非综合征型耳聋常见的分子机制.这些突变可能造成12S rRNA二级结构的改变,影响线粒体蛋白质的合成,降低细胞内ATP的产生,由此引起的线粒体功能障碍导致耳聋.但是多数基因突变的致病机制还仅处于推测阶段.其它修饰因子如氨基糖甙类抗生素、线粒体单体型、核修饰基因参与了线粒体12SrRNA基因A1555G和C1494T突变相关的耳聋表型表达.

两个携带线粒体12S rRNA1494C〉T突变的耳聋家系的遗传学特征

目的评估线粒体DNA继发突变、单倍型、GJB2基因等对1494C〉T突变表型的影响，进一步探讨母系遗传药物性耳聋和非综合征型耳聋的分子机制。方法收集2个携带1494C〉T突变的母系遗传药物性耳聋和非综合征型耳聋的中国家系，对先证者及其家系成员进行听力学检查、线粒体基因组全序列分析和GJB2基因突变检测等。结果两个家系的母系成员在听力损失程度、发病年龄和听力曲线方面均存在较大差异，耳聋外显率（母系成员耳聋患者／所有母系成员）分别为42．9％和28．6％，非药物致聋的耳聋外显率（非药物性聋患者／所有母系成员）分别为14．3％和14．3％。两个家系分别属于东亚人群C4ala和B4blc单倍型。未在GJB2基因中发现与耳聋相关的致病位点。结论线粒体DNA1494C〉T突变为这两个家系的重要致病因素。氨基糖甙类抗生素可作为环境因素导致药物性耳聋的发生，GJB2基因的修饰作用可排除，而其他核修饰基因可能对这两个家系的表型具有修饰作用。携带1494C〉T突变的家系来自进化上不同的人群，其中属于单倍型B4blc的家系首次被发现，提示1494C〉T突变具有多起源性。

线粒体tRNAThr A15951G可能是与Leber遗传性视神经病变相关的基因突变

目的进一步分析中国汉族Leber遗传性视神经病变（Leber’s hereditary optic neuropathy，LHON）家系的临床和分子遗传学特征，阐明LHON的分子致病机制。方法对2例具有典型LHON临床特征的先证者和家系其他成员进行眼科学及其临床检查。对这2个家系先证者使用24对有部分重叠的引物进行线粒体DNA（mitochondriat DNA，mtDNA）全序列扩增分析。结果检查发现这些家系成员中视力损害的外显率分别为5．3％（1／19）、18．2％（4／22）。经mtDNA测序分析，并没有发现mtDNAG11778A、G3460A和T14484C3个常见的突变，在tRNAThr。上发现了A15951G同质性突变位点。线粒体DNA全序列分析显示2个家系呈现mtDNA多态性，都属于东亚单倍型D4b1。A15951G突变位于线粒体tRNAThr高度保守区（通用位点为71位），可能导致tRNA空间结构和稳定性发生改变，线粒体蛋白合成功能受损，最终发生视力损害。结论线粒体tRNAThr A15951G可能是与Leber遗传性视神经病变相关的致病性线粒体基因突变。

7个中国Leber遗传性视神经病变家系线粒体DNA突变分析

【摘要】目的观察7个中国Leber遗传性视神经病变（LHON）家系的分子遗传学特征。方法对7个家系先证者及其母系成员和134例正常健康者进行临床眼科检查。除7个先证者外，还确诊2例LHON患者。用24对有部分重叠的引物对受检者线粒体DNA全序列进行扩增，双向测序，结果与修正的剑桥参照序列进行比对，分析突变位点。计算突变位点的外显率，分析家系的单体型。结果7个家系先证者及其母系成员均未携带ND4G11778A、ND1G3460A和ND6T14484C这3个常见的原发突变位点，但均携有与LHON相关的ND1 T3394C突变位点。134位正常健康者中仅发现4例携带此突变位点。7个家系的ND1T3394C外显率分别为12．50％、22．22％、16．67oA、6．25％、9．09％、11．11％、28．57％。根据本亚线粒体单体型系统进化树分析结果，7个家系分别属于东亚线粒体单体型M9、M9、M、D4、M、M9、M9。结论中国LHON家系中存在ND1 T3394C突变位点，该突变位点的外显率为6．25％～28．57％，表现度不一。

五个母系遗传非综合征性耳聋和药物性耳聋的中国汉族家系

目的通过对母系遗传非综合征性耳聋家系临床和分子遗传学特征分析，进一步探讨线粒体12S rRNA基因对母系遗传药物性耳聋的影响。方法收集5个非综合征性耳聋患者家系，提取基因组DNA，然后进行线粒体DNA全序列和间隙连接蛋白β2（gap junction protein beta 2，GJB2）基因扩增并测序分析。结果5个家系内和家系间的母系成员在听力损失、发病年龄和听力曲线上存在较大差异。5个家系耳聋发生的外显率分别为17．6％、50．0％、66．7％、31．3％和23．1％，平均外显率是37．7％。线粒体全序列显示家系间存在已知的1555A〉G突变和不同的多态性位点，分别属于东亚人群D4b2b、B4c1bl、F3、C1、D5a单倍型。这5个家系没有携带已知的线粒体DNA继发突变，但发现了2个保守性较高的ND1 L89T和C03A200T突变。而且，GJB2基因上未发现与耳聋相关的突变。结论这5个母系遗传非综合征性耳聋家系中，线粒体DNA继发突变、GJB2基因可能没有影响1555A〉G的表型表达。然而，氨基糖甙类抗生素、线粒体DNA多态性及其他核修饰基因可能对这5个耳聋家系的表型表达起到修饰作用。

修饰因子对线粒体DNA突变致聋的影响

线粒体DNA突变是引起感音神经性耳聋的重要原因之一,这些突变主要位于线粒体12SrRNA和tRNA基因上.其中12S rRNA基因上的同质性A1555G和C1494T突变与氨基糖甙类抗生素造成的耳聋相关.携带这两个突变的个体对耳毒性药物高度敏感,导致临床上常见的＂一针致聋＂现象.但携带A1555G或C1494T突变的个体在没用药的情况下也能产生非综合征型耳聋,而且同一家系内和不同家系间的母系成员在听力损失程度、发病年龄及听力曲线上存在很大差异.这些数据表明A1555G或C1494T突变是导致非综合征型耳聋发生的首要因子,其他修饰因子包括氨基糖甙类抗生素、线粒体DNA单倍型和核修饰基因等,在线粒体12S rRNA A1555G或C1494T突变相关的耳聋表型表达上起协同作用.作者简要介绍了这些因素对线粒体DNA突变致聋的影响以及母系遗传性耳聋发生的可能致病机制.

线粒体功能缺陷和神经系统疾病

线粒体呼吸链缺陷一直被认为是诱发线粒体疾病的重要因素,这有助于研究人员阐释其遗传和临床多样性。然而,线粒体的其他功能也具有重要意义,包括蛋白质运输、细胞器动力学和细胞凋亡。调控这些功能的基因缺陷不仅导致神经和精神疾病,而且还导致年龄相关的神经变性疾病。因此,引起越来越多的关注。在讨论呼吸链缺陷引起相关神经系统疾病的一些致病难题后,就线粒体动力学改变引起的相关神经系统疾病病因和常见神经变性疾病的病理生理机制作一综述。

多重等位基因PCR检测线粒体12SrRNA基因突变

目的 探讨多重等位基因PCR法同时检测氨基糖甙类药物性耳聋相关的线粒体12S rRNA基因A1555G和C1494T突变的临床应用价值.方法 以3种基因型（野生型、A1555G突变型和C1494T突变型）的质粒标准品为模板,分别设计针对线粒体1555和1494位点野生型和突变型的特异性引物.用多重等位基因PCR技术同时检测A1555G和C1494T突变,并初步用于138例非综合征型耳聋患者的临床基因突变检测分析,最后通过DNA测序法评估其准确性.结果 采用多重等位基因特异性PCR同时检测138例非综合征型耳聋患者中A1555G和C1494T突变的检出率为7.97%（11/138）,其中,A1555G突变型10例,C1494T突变型1例;DNA测序分析检测突变型检出率为7.97%（11/138）.2种方法具有极好的一致性（Kappa=1.000,P＜0.01）.结论 多重等位基因PCR是一种简便、准确、有效的A1555G和C1494T突变检测方法,可用于鉴定氨基糖甙类药物性耳聋相关的线粒体12S rRNA基因突变,从而有效预防氨基糖甙类药物性耳聋的发生.

ATP依赖的Lon蛋白酶研究进展

Lon蛋白酶,也叫蛋白酶La,是一种同质寡聚环状的ATP依赖的蛋白酶,在古生菌、原核生物和真核生物中高度保守。Lon蛋白酶属于AAA+超家族(与多种细胞活性相关的ATP酶)。自Lon蛋白酶被发现以来,许多研究表明Lon的蛋白酶活性对于维持细胞体内平衡、蛋白质量控制和代谢调控起着重要作用。该文综述了近年来Lon蛋白酶的研究进展,主要从Lon蛋白酶的结构和功能、与衰老和疾病的关系等方面进行了系统的阐述。

Leber遗传性视神经病变家系tRNA GluA14683G突变的检测分析

目的寻找与Leber遗传性视神经病变（LHON）相关的新突变位点。方法经临床检查确诊的2个LHON家系纳入研究。先证者及其他母系成员均进行详细的眼科检查。先证者发病年龄分别为7、14岁。358名健康成年人作为正常对照组。提取所有受检者外周血全基因组DNA；使用24对有部分重叠的引物对先证者行线粒体全序列扩增分析。同时对家系中其他母系成员及正常对照组进行线粒体DNA（mtDNA）检测。从GenBank中选取14种灵长类物种对线粒体序列进行种系发生学分析。结果mtDNA检测结果显示，家系中母系成员均未发现ND4G11778A、NDlG3460A、ND6T14484C原发性突变位点。全基因组扩增测序结果显示，2例先证者tRNAGlu 基因上存在未报道的A14683G同质性突变和多个多态性变异位点，分别属于东亚单体型Flal和G2。tRNAGlu A14683G位点位于线粒体tRNAGlu TψC茎上。该位点在14种灵长类物种高度保守，突变后增加了C-G的碱基配对。正常对照组中未发现该位点突变。结论tRNAGlu A14683G突变可能是与LHON相关的新突变。