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2015年12月21日范衡宇和佟超课题组合作报道线粒体保护素在雌性生殖细胞中的重要功能

时间:2015年12月23日 访问次数:2235

线粒体结构的破坏和功能的丧失在越来越多的疾病中被检测出是致病的罪魁祸首之一。各种神经退行性疾病、癌症、衰老、糖尿病、肥胖症、高血压、不孕不育等一系列疾病中线粒体都扮演着非常重要的角色。近期研究发现,线粒体动态平衡在线粒体代谢过程中具有重要调节作用。线粒体通过融合与分裂改变线粒体结构、形态以及线粒体功能,但在生理条件下,线粒体动态平衡紊乱后,会在生殖系统中导致什么样的缺陷还缺少系统的探究。
最近,佟超课题组在果蝇中进行人工诱变和遗传筛选,找到了一个新的对于维持线粒体动态和功能非常重要的基因,并将其命名为线粒体保护素(Mitoguardin),简称Miga。在脊椎动物中Miga进化成两个同源基因Miga1Miga2Miga在果蝇中的突变株有视神经退行性缺陷并导致个体胚胎致死。
为了探究线粒体融合出现障碍后对线粒体功能、细胞功能以及雌性小鼠生殖系统的影响并进一步探索Miga1/2的功能,他们与范衡宇教授实验室和华东师范大学李大力教授合作,用TALEN技术和Knock-in first技术制造了Miga1Miga2基因敲除小鼠,并通过杂交得到了Miga1/2双敲除的小鼠,进行了一系列分析。Miga1/2敲除后导致线粒体形态在体细胞中片段化,在卵母细胞中引起线粒体聚集,破坏了线粒体动态变化并降低线粒体膜电位、降低ATP产量并引起ROS含量的升高,阻碍了小鼠卵母细胞减数分裂进程,降低了早期胚胎的发育率,最终导致了雌性小鼠生殖力的下降。这不仅证实了线粒体的融合障碍导致线粒体功能的下降,而且从基因的角度阐明了线粒体功能的下降将导致雌性生殖力的下降,为人类雌性不孕不育疾病的病因和根本治疗提供了新的线索。相关论文于近日发表在Oncotarget上,范衡宇课题组博士研究生刘晓满为本文的第一作者、范衡宇教授和佟超教授为共同通讯作者。