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缓解NADH超载在complex I缺陷的MELAS成纤维细胞中的 治疗作用

作者:刘付童玲 等 日期:2023-10-24 浏览量:91

第十一届北京罕见病学术大会暨2023京津冀罕见病学术大会征文(026)

北京大学第一医院神经内科

刘付童玲,于海燕,于佳希,俞萌,田越,欧怡纯,邓健文,邢国刚,王朝霞

      目的:线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作综合征(Mitochondrial encephalomyopathy with lactic acidosis and stroke-like episodes, MELAS)是一种常见的线粒体病。目前MELAS仍是一种以支持性治疗为主的不可治愈的疾病。既往研究提示,基因突变导致的线粒体复合物I缺陷导致NADH超载在MELAS发病机制中可能起重要作用。本研究利用MELAS患者来源的皮肤成纤维细胞,探讨缓解NADH超载在MELAS中的治疗作用,为MELAS治疗方法的研发提供新的研究思路。

方法:利用电镜、蛋白质印迹、蓝色原生聚丙烯酰胺凝胶电泳、NADH荧光寿命显微成像、NAD+/NADH检测、耗氧率检测、ATP检测等方法观察MELAS成纤维细胞的疾病表型,使用0.5mol/L烟酰胺核苷(nicotinamide ribosideNR)或转染表达靶向线粒体的NADH氧化酶(mitochondria-targeted H2O-forming NADH oxidasemitoLbNOX)的腺病毒,通过检测NADH荧光寿命、NAD+/NADH比例、耗氧率、ATP水平,观察两种方法对MELAS成纤维细胞的治疗效果。

结果:电镜下观察到MELAS成纤维细胞中线粒体面积减少,出现髓样小体;MELAS成纤维细胞的ND6亚基、复合物I酶活性、NAD+/NADH比例、复合物I依赖的耗氧率及ATP水平明显下调,NADH水平升高。使用烟酰胺核苷处理后,MELAS成纤维细胞的NAD+/NADH比例、复合物I依赖的耗氧率及ATP水平均上升,然而NADH水平没有改变。在MELAS成纤维细胞中表达mitoLbNOX后,NAD+/NADH比例、耗氧率及ATP水平均上升,且效果较烟酰胺核苷处理好,NADH水平也有明显下降。

结论:MELAS成纤维细胞中,对比使用单纯升高细胞内NAD+水平的烟酰胺核苷,具有缓解NADH超载作用的mitoLbNOX有更好的治疗作用,提示缓解NADH超载对MELAS的治疗有重要的意义。

关键词:MELASm.3243 A>Gcomplex INADHNRmitoLbNOX