低氧環(huán)境可緩解致死性線粒體疾病

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


對(duì)地球上絕大多數(shù)生物而言,氧氣意味著生命。但生物學(xué)往往非常復(fù)雜,最近來自麻省總醫(yī)院的線粒體生物學(xué)家VamsiMootha的團(tuán)隊(duì)在Science雜志發(fā)表的文章提出了相反的說法。線粒體是細(xì)胞里的"能量供應(yīng)站",如果它們出現(xiàn)了功能故障,會(huì)導(dǎo)致一些嚴(yán)重的線粒體疾病。對(duì)一部分線粒體疾病患者來說,高濃度氧氣可能是致命的。對(duì)線粒體功能障礙的細(xì)胞來說,低氧環(huán)境可能會(huì)更適宜它們生存和維持“正常”工作。目前這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果僅來自體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn),斑馬魚和小鼠模型實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,對(duì)一些罕見但致命的疾病來說,低氧治療可能會(huì)提供一些幫助。

首先,科研工作者使用一種常用的CRISPRDNA編輯技術(shù),在細(xì)胞中把在線粒體疾病中出現(xiàn)變化的18,000個(gè)基因敲除掉。希望能找到特定的基因被敲除后,可以讓線粒體功能缺陷的細(xì)胞得以生存。他們經(jīng)過海量篩選最后確認(rèn)出編碼VHL基因,VHL蛋白是細(xì)胞缺氧反應(yīng)的抑制分子。在動(dòng)物模型中敲除掉VHL基因,即使在正常條件,它們表現(xiàn)出缺氧癥狀。

接下來,他們?cè)诎唏R魚線粒體功能缺失模型中發(fā)現(xiàn),如果讓VHL失活能讓它們的生存期提高了一倍。然后,他們用人線粒體疾。▉喖毙詨乃佬阅X脊髓。┬∈竽P屯瓿闪肆硪粋(gè)實(shí)驗(yàn)。他們讓小鼠在低氧條件下生存2個(gè)月,與正常處理小鼠相比,在低氧條件下的小鼠生存期延長了6個(gè)月以上。

Mootha的團(tuán)隊(duì)仍在試圖解釋為什么缺氧能提高有線粒體疾病小鼠的生存時(shí)間。"這跟常理相悖,但卻給我們對(duì)線粒體疾病研究新的認(rèn)識(shí)。"雖然缺氧抑制ATP的產(chǎn)生,但同時(shí)它也減弱了一些自由基的產(chǎn)生,這些自由基能攻擊細(xì)胞,傷害組織。這自由基也是導(dǎo)致一些兒童線粒體疾病的原因。另一方面,這個(gè)團(tuán)隊(duì)試圖通過用缺氧激活其他可替代線粒體ATP生產(chǎn)途徑,幫助細(xì)胞,機(jī)體正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

對(duì)患者來說,持續(xù)缺氧治療不太顯示,而且低氧的細(xì)胞能加速癌癥的發(fā)生。所以,可以考慮其她方法控制缺氧,比如說通過一些藥物誘導(dǎo)來治療線粒體功能缺陷疾病將是一個(gè)很好的研究方向。


本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/890272.html

相關(guān)閱讀:高中生物實(shí)驗(yàn)指導(dǎo):細(xì)胞的有絲分裂