随着多发性硬化症(MS)的进展,疾病可能会减少线粒体DNA拷贝数,这表明线粒体DNA拷贝数可以作为疾病进展和治疗反应的生物标志物。
这是根据一项涉及数千名欧洲血统患者的遗传学研究得出的结论。
线粒体是细胞内的小器官,负责产生细胞功能所需的大部分能量。它们含有自己的DNA,而线粒体DNA(mtDNA)的拷贝数可以作为线粒体健康的指标。研究人员提出,mtDNA拷贝数可能是MS和其他神经退行性疾病的潜在生物标志物。
“然而,需要进一步的研究来确认mtDNA拷贝数作为可靠的生物标志物,并且需要更深入地了解分子机制,以开发有针对性的治疗干预措施。”研究人员写道。
该研究题为《线粒体DNA拷贝数作为多发性硬化症进展中的隐性因素:双向双样本孟德尔随机化研究》,发表在《分子神经生物学》杂志上。
MS发生时,大脑和脊髓中的神经细胞会发炎并受损,导致一系列MS症状。在MS中,慢性炎症被认为会破坏正常的线粒体功能,可能导致线粒体破裂并将其DNA释放到周围的细胞环境中。
研究表明,线粒体的变化在MS早期就开始了,并干扰神经细胞的能量生产和使用,进一步导致神经退行性病变。如干细胞疗法等治疗干预措施可能使线粒体DNA恢复到接近正常水平。
尚不清楚线粒体的变化是否会加重MS症状,或者疾病进展是否减少了线粒体DNA的拷贝数。为了澄清这一点,研究人员采用了孟德尔随机化方法,这是一种利用人们的基因差异来帮助理解一个事物是否实际导致另一个事物的方法,而不仅仅是与其相关联。
研究人员从英国生物银行公开可获得的383,476名欧洲血统人群的遗传信息中获取数据。他们查看了单核苷酸多态性(SNPs),这些变异在mtDNA拷贝数中具有已知的功能。
为了寻找与MS严重程度相关的SNPs——通过扩展残疾状态量表(EDSS)进行测量——研究人员还收集了国际多发性硬化症遗传学联盟注册的12,584名欧洲血统患者的遗传信息。
首先分析了mtDNA拷贝数是否基于这些SNPs的存在而导致MS恶化,结果没有发现两者之间的明确联系。这意味着mtDNA拷贝数的变化似乎不会驱动疾病的进展。
然而,当研究人员反过来查看MS是否影响mtDNA拷贝数时,他们发现了因果关系,这提供了“证据表明MS进展会导致mtDNA拷贝数减少”。
研究人员检查了他们的结果的一致性,并确保其他遗传因素没有干扰,即不存在多效性问题。他们没有发现这样的问题,结果保持不变。
“这项研究强调了线粒体功能障碍与MS进展之间的潜在联系,特别是通过mtDNA拷贝数。”研究人员写道。“整合组织特异性分析可以增强我们对线粒体在MS进展中的贡献的理解,并可能提供更精确的生物标志物来监测疾病严重程度和治疗反应。”
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