來(lái)自加州大學(xué)舊金山分校David Geffen醫(yī)學(xué)院等處的研究人員發(fā)表了題為“Correcting human mitochondrial mutations with targeted RNA import”的文章，首次識(shí)別了一種能糾正人類(lèi)線粒體突變的遺傳方式，這種方式主要是通過(guò)靶定糾正RNAs實(shí)現(xiàn)的，這將有助于線粒體相關(guān)疾病的治療。相關(guān)成果公布在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志上。

文章的通訊作者分別是加州大學(xué)舊金山分校的Michael A. Teitell和Carla M. Koehler，其中Teitell教授表示，人類(lèi)線粒體基因組中的突變包括神經(jīng)肌肉疾病，代謝缺陷，以及衰老相關(guān)疾病，目前還沒(méi)有方法能成功修復(fù)或者補(bǔ)償這些突變。

線粒體常被描述成細(xì)胞內(nèi)的發(fā)電廠，因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生絕大多數(shù)細(xì)胞所需的能量。除了提供能量，線粒體也參與了多種細(xì)胞過(guò)程，包括信號(hào)，分化，死亡，對(duì)細(xì)胞周期和生長(zhǎng)的控制。每年在美國(guó)有1000-4000個(gè)帶有線粒體疾病的嬰兒出生，而在成年人當(dāng)中，許多衰老方面的疾病也與線粒體功能缺陷有關(guān)，比如糖尿病，帕金森綜合癥，心臟病，中風(fēng)，阿茲海默癥和癌癥。

Teitell教授說(shuō)，“我認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)將改變這一現(xiàn)狀”，“我們已經(jīng)在這方面進(jìn)行了多年的研究，采用了合理的方法，但是一些關(guān)鍵的步驟還是不清楚。現(xiàn)在我們研發(fā)了這種技術(shù)，下一步就是將已經(jīng)進(jìn)行的帶有突變線粒體的人類(lèi)細(xì)胞研究應(yīng)用到動(dòng)物模型中，最終應(yīng)用到人體里。”

在之前的研究中，Teitell教授曾發(fā)現(xiàn)一種稱(chēng)為多核苷酸磷酸化酶（PNPASE）的蛋白在調(diào)節(jié)RNA進(jìn)入線粒體時(shí)發(fā)揮作用，當(dāng)減少PNPASE的表達(dá)時(shí)會(huì)降低RNA的進(jìn)入，這會(huì)影響線粒體基因組編碼RNA的過(guò)程。而這會(huì)影響維持電子傳遞連所需蛋白的合成。當(dāng)降低PNPASE表達(dá)時(shí)，未經(jīng)加工的線粒體RNA會(huì)積聚起來(lái)，蛋白翻譯會(huì)受抑制，能量的產(chǎn)生受到阻礙，這將導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)的停滯。

而最新這項(xiàng)研究則通過(guò)補(bǔ)償引發(fā)廣泛疾病的突變，來(lái)達(dá)到線粒體基因治療的目的。另外一位通訊作者Koehler表示，“這將為理解和發(fā)展線粒體治療打開(kāi)一扇窗”。

基因治療過(guò)去常常是通過(guò)表達(dá)能治療多種疾病成因的蛋白，來(lái)實(shí)現(xiàn)治療的目的。而在這篇文章中，博士生王庚（Geng Wang，音譯）則發(fā)展了一種新策略：靶向和導(dǎo)入在細(xì)胞核中的編碼的特殊RNA分子，進(jìn)入線粒體，從而表達(dá)能修復(fù)線粒體基因突變的蛋白。

首先研究人員要選擇穩(wěn)定的修復(fù)RNA，使之能從細(xì)胞核中出來(lái)，定位在線粒體外膜上，然后設(shè)計(jì)一段輸出序列，幫助RNA進(jìn)入線粒體。一旦RNAs出現(xiàn)在線粒體表面的運(yùn)送器附近，那么第二段輸送序列就能引導(dǎo)RNA進(jìn)入靶向細(xì)胞器。有了這兩段序列，就能靶向廣譜RNAs，引導(dǎo)其進(jìn)入線粒體，修復(fù)線粒體中缺陷，研究證明在兩個(gè)不同的人類(lèi)線粒體疾病細(xì)胞系模型中，這種方法能修復(fù)線粒體呼吸和能量的產(chǎn)生。

“這項(xiàng)研究表明廣譜RNAs無(wú)論是否存在線粒體定位序列，都能通過(guò)靶向序列（與PNPASE相互作用）被引導(dǎo)進(jìn)入線粒體，這是針對(duì)克服線粒體遺傳失序癥的一種令人激動(dòng)，可普及化的方法。”