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Cell子刊:男性不育?从“线粒体”入手有望解决

2017/08/08 来源:生物探索
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导读
不育是一个常见的人类健康问题。在过去的20年里,许多临床研究和动物模型实验表明,线粒体功能紊乱会导致男性不育。近日,德国Max Planck研究所的科学家证实,增加线粒体中的总DNA数量能够修复不育小鼠的睾丸功能和精子质量。


图片来源:网络

男性不育可能是由线粒体DNA突变造成的。8月1日,发表在 Cell Metabolism上题为“Increased Total mtDNA Copy Number Cures Male Infertility Despite Unaltered mtDNA Mutation Load”的研究中, 德国Max Planck研究所的科学家证实,增加线粒体中的总DNA数量能够修复不育小鼠的睾丸功能和精子质量。

不育是一个常见的人类健康问题。在过去的20年里,许多临床研究和动物模型实验表明,线粒体功能紊乱会导致男性不育。线粒体是细胞内微小的能量工厂,拥有自己的独立基因组——线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)。mtDNA大量突变的小鼠是不育的,拥有较少的、活力更差的精子。人类研究表明,mtDNA点突变和缺失与精子质量呈负相关。

在这一研究中,研究小组调查了mtDNA拷贝数的变化将如何影响异质性(heteroplasmic)mtDNA突变的表型表现(phenotypic manifestations)。通过对小鼠进行研究,科学家们找到了一种方法来克服mtDNA突变带来的后果。


图片来源: Cell Metabolism(小编实在忍不住点评一下:这图真是通俗易懂、萌萌哒)

该研究的第一作者Min Jiang说:“我们增加了睾丸线粒体mtDNA的总数量。这并没有改变突变mtDNA的比例,但是增加了非突变mtDNA的相对数量(上图)。最终,我们证实,这种途径修复了线粒体的能量产生以及精子的质量。”

虽然,科学家们还没有完全弄清楚调节mtDNA水平的机制,但先前有研究表明,TFAM蛋白水平的变化直接影响了mtDNA的拷贝数。过表达人类TFAM蛋白的小鼠的mtDNA水平增加了50%。

据悉,研究小组的下一步计划是,筛选能够刺激睾丸中总mtDNA数量的药物。科学家们希望,能够找到一种有效的策略,用以治疗由mtDNA突变引发的不育患者。

参考资料:

Higher number of mitochondrial DNA-molecules can compensate for negative effects of mutations

Increased Total mtDNA Copy Number Cures Male Infertility Despite Unaltered mtDNA Mutation Load

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