线粒体，不仅仅是身体的能量工厂,本文是有关工厂论文范文文献跟线粒体和能量工厂和身体方面论文范文文献.
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我们都知道线粒体的重要作用：为身体供能.但你知道吗,线粒体中也有DNA,而且极易发生变异,并导致肌阵挛性癫痫等多种严重疾病.除此之外,癌症、阿尔茨海默症甚至是自闭症都和线粒体脱不开干系.
被忽视的线粒体
我们常常将线粒体比作是细胞的能量工厂：这种小小的细胞器会把我们吃的食物和我们吸入的空气转化成能量,从而驱动DNA复制或蛋白质合成等一系列至关重要的生命过程.虽然单个细胞内的线粒体对机体的影响是很小的——这也正是细胞核在研究领域受宠而线粒体被忽视的原因,但是如果从更加广义的角度来看,整个机体正是靠着线粒体产生能量的积聚才得以运转的.
美国费城儿童医院研究所的Doug Wallace在过去的15年间一直致力于研究线粒体及线粒体所携带的少量遗传物质,所以他比任何人都明白线粒体的重要性.他表示,线粒体生产了超过90%的细胞能量,而能产生如此巨大能量的细胞器注定是不平凡的.不过,医学方面的研究领域对线粒体一直不够重视.我们都知道,临床中的亚专科是以解剖学为基础来划分的——我们有神经科医生、眼科医生、心血管病医生、牙科医生等等——但是如果线粒体出了问题,是不能够被归到任何一类里面去的,因为不同的器官对线粒体供能的依赖程度是不同的,所以不同细胞中的线粒体缺陷往往会导致不同的症状.
研究视角正在转变
但是这种情况正在慢慢改变,研究人员们对线粒体疾病的研究也越来越深入.这种变化意味着研究视角的转换——从特定的器官角度转换为整体的能量角度.比如说,如果一个人长期头痛,那么他往往会去看神经科医生；但其实,头痛还有可能是机体能量不足导致的,而大脑本身没有病变.另外,在过去,科学家们习惯于在细胞核的遗传物质中寻找疾病的根源和解决方案；但现在,有研究人员认为,线粒体所携带的遗传物质也和疾病有关.所以,从线粒体入手,能给困扰人们的很多问题带来新的理解,甚至给很多难以攻克的疾病提供了新的治疗线索.
一个细胞中的大部分DNA都位于细胞核中,且核DNA上的每一种基因都一式两份,一份来自于父亲,一份来自于母亲；另外少部分的DNA则来自于线粒体——不仅从量上来看要少得多,而且主要遗传自母亲(父本线粒体DNA仅在极偶然的情况下才传递给子代).但不要小看线粒体上的几十个基因,新研究发现,即使是健康的母亲,其线粒体DNA上也可能存在突变,并生出患有线粒体疾病的宝宝.英国剑桥大学的研究人员在对12个人类胚胎中正在发育的卵细胞进行分析后表示,这些细胞中也存在少量的线粒体DNA突变.当这种突变逐代积累并到达一定程度时,就会导致以往没有线粒体疾病家族史的家庭中,毫无预兆地出现线粒体疾病患者.
癌症和衰老,原来都和线粒体有关
其实,线粒体异常与很多常见疾病都有关.早在1988年时,研究人员就发现了首个线粒体遗传性疾病——Leber遗传性视神经病变.到了21世纪初时,人们已经发现上百种线粒体遗传病了,其中很多种疾病的临床症状都表现为癫痫、呼吸道问题和智力障碍,这些症状都是由线粒体遗传缺陷所致的线粒体功能不足导致的.短短十几年后的今天,科学家们已经在线粒体DNA中发现上百种突变了,甚至癌症和线粒体异常也脱不开干系.纽约史隆凯特林癌症研究中心的一项研究发现,在很多类型的癌症中,肿瘤细胞中线粒体DNA的拷贝数要比正常组织细胞中的少,而线粒体DNA的拷贝数则与导致细胞癌变的基因突变是否发生有关.
另外,线粒体还和衰老有关.为了能够更好地适应周围环境的变化,每个人线粒体中的DNA序列都会随着时间的推移而发生细微的变化.但随着机体的逐渐衰老,线粒体DNA的变异将越来越多,而线粒体供能的能力也逐渐受到侵蚀,这也是上了年纪的人常常抱怨自己精力没那么充沛了的原因之一.更重要的是,线粒体供能不足将导致机体的细胞和器官将无法维持正常运转状态,从而导致阿尔茨海默症和帕金森氏病等年龄相关性疾病——因为大脑所需的能量约为人体中总能量的20%,所以任何一次大量的能量输出都会影响到大脑.
阻止线粒体遗传病——线粒体DNA替代疗法
目前为止,线粒体疾病还是无药可医的,医生只能通过辅助性手段来缓解患者的症状,并尽可能延长患者的生命.不过,研究者们正尝试着改变这一现状.
从理论上来讲,个体只带有一种类型的线粒体DNA,体细胞中所有的线粒体DNA序列都是相通的.但是对于患者来说来说,同一个体中的不同组织,甚至是同一组织中的不同细胞中都会存在不同的线粒体DNA,这就是线粒体DNA的异质性.由于线粒体DNA的异质性,正在备孕的患病女性是没有办法通过常规的措施来规避风险的.因此,线粒体替代疗法应运而生.
线粒体替代疗法是一种新兴的、用于预防线粒体遗传病的技术,其做法就是把想要怀孕的患病女性卵细胞核中的DNA移植到健康捐赠者的去核卵细胞中,再利用体外受精的方法使精子和经过“优化”的卵细胞相结合形成受精卵.虽然有人因该技术可能产生的*问题而提出质疑,但相比于核DNA,线粒体DNA的贡献似乎并不那么重要,所以仍旧获得了很多人的支持.
2015年时,英国下议院以压倒性多数通过了线粒体DNA替代疗法技术合法化这一决议,允许该国研究人员继续开展该疗法,从而帮助预防某些类型遗传疾病的发生.就在今年的1月份,英国纽卡尔斯生殖研究中心的医生们终于获得许可,首次尝试利用该技术帮助携带可导致严重的线粒体遗传病——肌阵挛性癫痫伴肌肉破碎红纤维综合征(MERFF)——变异的女性,帮助她们孕育健康的宝宝.有研究人员表示,他们将对出生后的孩子进行长期的观察,这样才能更好地对该技术进行改进.那么结果如何,让我们拭目以待吧！
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