实验疗法可能为稀有遗传障碍提供希望

马萨诸塞州综合医院（MGH）的研究人员已经开发出一种缓解功能障碍线粒体引起的问题的新方法，这些问题是在细胞中产生能量的“动力觅食”。他们的发现，在期刊上报道自然生物技术1月13日，可能导致对“破碎”线粒体引起的罕见疾病的新治疗，但也可用于开发新的疗法，以便更常见的年龄相关疾病。

全部细胞有线粒体。“线粒体从我们吃的食物中取代电子并将它们转移到氧气，”MGH的分子生物学系中的Vamsi Mootha，MD，调查员和自然生物技术论文的高级作者解释。Mootha将此过程与流在山上流动的河流上，水轮线圈带来流量以产生能量。

然而，线粒体疾病通过阻挡这种光滑的流动并引起电子的堆积，称为氧化还原性不平衡，并在细胞内部停滞的化学反应等离漏洞。“我们认为毒性来自于”水车“不再旋转的事实，”莫塔说。过量的电子最终以乳酸的形式溅到血液循环中，该分子用作细胞内部发生的疾病的标记物。

心肌障碍导致300多个稀有遗传疾病，如Leigh综合征（一种在婴儿期早期出现的神经系统疾病）和Melas（导致肌肉弱点，糖尿病和中风，通常在40岁之前发病）。然而，在帕金森病和其他更常见的疾病中也发生了线粒体功能的逐渐衰落。“即便是老龄化进程本身缺乏疾病，与线粒体活动的下降有关，“Mootha说。

解决问题，莫塔和他的同事创造了一个合成酶（称为Loxcat）通过组合两种细菌蛋白质，乳酸氧化酶（LOX）和过氧化氢酶（猫）。他的团队将Loxcat添加到具有缺陷线粒体的培养人体细胞中，发现人工酶转化为丙酸酯，进入细胞并拾取电子，缓解堆积。丙酮酸又转化为乳酸，其从细胞中释放。Loxcat将乳酸重新转换为丙基ate，它重新开始过程，创建一个循环。

“我们的新治疗性直接针对循环乳酸作为安全散热过量电子的手段。氧化还原平衡恢复并在细胞内部流动，”Mootha说。“概念上新的新的是我们的酶不必进入细胞 - 它在进入和退出的化学物质上运行，以使细胞的内部工作受益。”

Mootha注意到在Loxcat准备在人类测试之前，更多的工程仍有待完成的。但他觉得这项研究由万豪基金会资助，可能会产生深远的影响。“现在，我们很少，如果有的话，如果有的话，可以处理线粒体功能障碍的后果，”Mootha说。“这种新的方法将可能有助于很多不同的遗传条件，其共同的最终终点是氧化还原失衡。”

自然生物技术论文的牵头作者是Anupam Patgiri，Ph.D.，MGH分子生物学系的研究员。高级作者Vamsi Mootha，MD，指导Mootha实验室，该实验室是位于MGH的分子生物学系。他也是哈佛医学院的系统生物学教授，霍华德休斯医学院的调查员，以及大山脉剑桥的广泛研究所的成员。

---

---