線粒體疾病發病機理闡明

　　日本熊本大學魏范研準教授、東京大學鈴木勉教授的研究小組最新研究發現，一種被稱作牛磺酸的功能性氨基酸在線粒體內外蛋白質的生產和保質中具有重要作用，實驗表明，通過特定的化學物質維持蛋白質質量，可以改善線粒體疾病的癥狀。

　　線粒體是真核細胞內的“能量制造工廠”，其中含有數千種蛋白質，維持著線粒體的各種功能。如果編碼這些蛋白質的遺傳基因發生變異，就會出現中樞神經或各種臟器異常的線粒體疾病。線粒體疾病目前沒有有效治療藥物，發病頻度為10萬人中約9人至15人，幼兒發病較多。線粒體疾病有各種類型，以MELAS和MERRF線粒體腦肌病居多，癥狀表現為全身肌無力及心臟機能低下，大部分患者數年后死亡。

　　迄今為止，MELAS和MERRF的發病機理不明，有報告指出牛磺酸參與其中。之前研究發現，MELAS和MERRF患者中牛磺酸與tRNA結合低下，但不了解牛磺酸功能下降為何會誘發嚴重疾病。

　　研究小組此次利用質量分析法和基因工程學等先進方法發現，牛磺酸在線粒體的蛋白質合成中不可或缺。使用牛磺酸功能低下的細胞和模型鼠進行的調查顯示，線粒體中蛋白質的生產幾乎停滯，線粒體功能和結構受到破壞。由此，細胞質生產并輸送給線粒體的各種蛋白質失去方向，造成蛋白質的結構破壞，形成高毒性的凝聚體積蓄在細胞質。當讓模型鼠服用抑制凝聚體積蓄、減輕牛磺酸功能低下的化合物之后，凝聚體毒性下降，線粒體病癥狀有所緩和。

　　該研究成果本月刊載在《細胞報告》網絡版。