露出 同人 糖尿病致病基因毅力发现线粒体基因突变导致代谢窜改找到病因

发布日期:2025-07-01 00:22    点击次数:185

露出 同人 糖尿病致病基因毅力发现线粒体基因突变导致代谢窜改找到病因

糖尿病基因检测找到新的原因露出 同人

线粒体 DNA (mtDNA) 变异会干扰线粒体功能、能量代谢、氧化应激反应甚而胰岛素分泌,从而显赫影响糖尿病。m.3243 A > G 变异与母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD) 关联,早发性糖尿病和听力丧失是其隆起特征。其他类型的 mtDNA 变异触及增多 2 型糖尿病易理性的基因 ND4 和 tRNA Ala 基因。了解这些变异将为斥地靶向疗法以改善线粒体功能和代谢健康提供基础。佳学基因检测追忆了 mtDNA 变异对糖尿病的影响,相等是对于 m.3243 A > G 变异对线粒体功能和胰岛素分泌的影响以过甚他导致糖尿病易理性的 mtDNA 变异,相等是 ND4 和 tRNA Ala 基因变异。详尽了糖尿病基因检测的数据,以了解 mtDNA 变异若何影响糖尿病的发病机制。 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)的主要劣势是 m.3243 A > G 变异,其特征是代谢详尽征和 2 型糖尿病的易理性增强,其次是线粒体功能艰难、胰岛素违背和 β 细胞功能艰难。据报谈,其他 mtDNA 变异也通过线粒体功能艰难和胰岛素违背增强糖尿病易理性。线粒体功能艰难导致活性氧 (ROS) 生成增多,加重了代谢和组织损害。这种情况发生在对葡萄糖稳态至关重要的组织中,它代表了线粒体功能艰难对糖尿病代谢苍劲的重要孝敬。这些机制将为斥地靶向疗法以保护线粒体功能并改善糖尿病患者的代谢健康奠定表面基础。

糖尿病致病基因毅力发现线粒体基因突变导致代谢窜改找到病因纰谬词:

线粒体 DNA、ATP 生成、遗传变异、生物秀美物、代谢苍劲

亮点

mtDNA 中的纰谬突变是 m.3243A > G。此类突变会因胰岛素分泌苍劲而损害线粒体功能,使东谈主们更容易患上 2 型糖尿病和 MIDD。

机制包括阻挠平均细胞能量产生和末端氧化应激,举例细胞内钙信号传导以及随后的代谢功能艰难和胰岛素违背。

mtDNA 突变还容易激发并发症,包括糖尿病肾病、视网膜病变和心血管并发症,从而减轻糖尿病的严重进程。糖尿病基因解码模子动物和细胞培养模子照旧笃定了受 mtDNA 突变影响的分子通路,从而为新式糖尿病调整提供了潜在靶点。

了解线粒体DNA在糖尿病中的作用不仅有助于了解疾病的机制,而且还为靶向调整开辟了路线。这不错显赫改善线粒体的功能和代谢健康,为更有用的糖尿病调整带来但愿。

1. 佳学基因检测为什么要进行糖尿病专项基因解码基因检测?

糖尿病是一种以血糖升高为特征的代谢苍劲,其原因是胰岛素分泌劣势、胰岛素作用劣势或两者兼有劣势。糖尿病分为几种类型,1 型糖尿病是由胰腺 β 细胞的自己免疫性阻挠导致胰岛素枯竭所致,2 型糖尿病则是由胰岛素违背和胰岛素分泌不及共同引起的。其他类型包括在孕珠时间发生的妊娠期糖尿病和由单个基因变异引起的单基因糖尿病。线粒体是认真能量产生的细胞器,在葡萄糖代谢中起着至关重要的作用。这些细胞器通过氧化磷酸化 (OXPHOS) 生成三磷酸腺苷 (ATP),这个经过触及电子传递链。除了产生能量以外,线粒体还更动各式细胞经过,包括钙信号传导、细胞凋一火和 ROS 产生。这些细胞器的功能艰难会阻挠细胞稳态,导致糖尿病等代谢苍劲的发展。线粒体 DNA 是一种零碎于核 DNA 的小环状基因组,它编码了线粒体功能所必需的基因,包括参与 OXPHOS 的基因。mtDNA 的变异会损害线粒体功能,导致 ATP 生成减少、ROS 生成增多,以及细胞代谢窜改 。在糖尿病方面,mtDNA 变异与该疾病的发病机制和并发症的发展都关联。糖尿病基因解码标明,特定的 mtDNA 变异,如 m.3243 A > G 变异,与女性患妊娠期糖尿病和妊娠并发症的风险增多关联。此外,外周血细胞的线粒体功能艰难与糖尿病患者的血糖末端欠安和骨密度裁减关联。干细胞培养糖尿病基因解码进一步强调了线粒体DNA变异对细胞和分子窜改的影响,为潜在的调整计谋提供了倡导。这些变异不错行动糖尿病基因解码变异效应的模子和细胞替代疗法的起原,为改日糖尿病调整糖尿病基因解码提供了有但愿的路线。

了解线粒体DNA变异在糖尿病中的作用对于斥地靶向调整和干豫要领至关重要。佳学基因解码基因检测旨在全面概述当今对于糖尿病线粒体DNA变异的学问,要点关注其类型、患病率、对线粒体功能和细胞代谢的影响,以及它们对糖尿病磋议并发症发展的孝敬。此外,佳学基因解码基因检测探讨线粒体DNA变异在糖尿病中的会诊和预后真谛。它将筹备线粒体DNA分析行动疾病风险分层和监测的生物秀美物的潜在用途。佳学基因解码基因检测还将筹备针对糖尿病线粒体功能艰难的新兴调整计谋,以及将这些发现更动为临床奉行的挑战和机遇。佳学基因解码基因检测的主张是促进线粒体生物学和糖尿病病理生理学的发展。通过表现线粒体DNA变异在糖尿病中的作用,佳学基因解码基因检测旨在为斥地新的调整方法以减轻糖尿病线粒体功能艰难的影响铺平谈路。了解线粒体DNA变异与糖尿病之间的分子机制对于斥地针对性调整方法和改善患者预后至关重要。

1.1. 线粒体的代谢功能和功能艰难

线粒体在细胞代谢中起把稳要作用,相等是在能量产生和各式代谢路线中。以下是线粒体代谢功能的一些纰谬方面,如能量产生、β-氧化、柠檬酸轮回(克雷布斯轮回)、代谢物穿梭、钙稳态、血红素生物合成、ROS 产生和抗氧化留心、细胞凋一火等。线粒体功能艰难可导致各式代谢苍劲,包括糖尿病、神经退行性疾病和心血管疾病。Markin 等东谈主的糖尿病基因解码评估了线粒体功能艰难在动脉粥样硬化和糖尿病等慢性东谈主类疾病中的作用。它强调了线粒体盘活经过(如裂变、交融和线粒体自噬)在保管细胞内功能性线粒体群方面的重要性。这些经过的功能艰难会导致线粒体功能艰难的累积、能量产生不及、氧化应激增多和细胞亏本。动脉粥样硬化中的线粒体功能艰难,mtDNA 变异会导致动脉粥样硬化病变的形成。线粒体功能下落会促进古老经过和与年事磋议的疾病。此外,白色脂肪组织会增多能量破钞,东谈主们正在糖尿病基因解码它对糖尿病和动脉粥样硬化等代谢疾病的影响。Baishali Alok Jana 等东谈主的糖尿病基因解码检讨了细胞质脂质过量、线粒体功能艰难和骨骼肌胰岛素违背之间的磋议,相等是在高脂饮食引起的代谢苍劲的情况下。标明过量的脂质会在组织中积聚并会对葡萄糖稳态产生负面影响。尽管在 2 型糖尿病中不雅察到线粒体功能艰难,但它是否是胰岛素违背的原因或闭幕尚不显现,并探索联结细胞浆脂质过量和线粒体功能艰难的分子路线,包括活性氧、古老和骨骼肌中线粒体生物合成的减少。线粒体糖尿病 (MD) 是一种荒僻的单基因糖尿病,主要特征是由于线粒体 ATP 生成受损导致胰腺 β 细胞胰岛素分泌败落。然而,它也与临床特征胰岛素违背 (IR) 关联。线粒体功能艰难是导致 IR 的一个纰谬因素,标明线粒体在 MD 中起着双重作用。该综述筹备了 IR 的胰岛素信号传导和分子机制,强调了线粒体在细胞葡萄糖代谢和胰岛素分泌中的重要性。它还筹备了与糖尿病磋议的已说明的致病性 mtDNA 变异,相等是线粒体基因组的蜿蜒 RNA (tRNA) 基因中的变异。佳学基因解码基因检测标明,MD 中的线粒体功能艰难不仅可能导致 ATP 生成受损,还可能导致 IR,可能是通过 tRNA 基因中牛磺酸修饰的特地收场的。著作强调了线粒体在糖尿病发展中的重要作用,需要进一步糖尿病基因解码以了解与 IR 和糖尿病磋议的线粒体功能艰难的真正机制。

Cagla Cömert 等东谈主的糖尿病基因解码糖尿病基因解码了两种 mtDNA 变异 T10609C 和 C10676G 对线粒体呼吸复合体 I 中质子易位机制的影响。这些变异阻挠了质子易位路线,导致线粒体功能艰难和活性氧生成增多。糖尿病基因解码标明,这些变异不错行动 2 型糖尿病 (T2DM) 和白内障的特定遗传生物秀美物,计较分析可能考证这些生物秀美物。同源重组劣势 (HRD) 过甚对 PARP 遏制剂 (PARPi) 的影响标明,HRD 癌细胞从糖酵解转向氧化代谢,依靠氧化磷酸化 (OXPHOS) 进行 DNA 建筑。这种恰当使它们对二甲双胍和 NAD+ 水平更明锐。相悖,高糖酵解代谢会裁减 PARPi 的有用性。糖尿病基因解码标明癌细胞代谢状态,相等是对 OXPHOS 的依赖,会影响它们对 PARPi 的反应,这请示了改善 PARPi 在 HRD 癌症中的有用性的潜在计谋。糖尿病基因解码还标明,线粒体和核基因的变异会导致功能艰难。由于线粒体在更动 β 细胞胰岛素分泌中起着至关重要的作用,而该经过中的功能艰难是糖尿病的秀美。线粒体裂变和交融能源学特地与该疾病关联,糖尿病患者体内某些卵白质的水平窜改即是明证。进一步说明,孤儿核受体的 Nr4a 家眷对线粒体功能至关重要,其过抒发可指挥胰腺 β 细胞增殖。氧化磷酸化 (OXPHOS) 功能受损导致胰岛素违背中的 β 细胞功能艰难,这意味着原发性线粒体疾病很非凡,线粒体劣势与糖尿病等常见疾病关联 。 MT-ND1基因中的非同义 mtDNA 变异存在于糖尿病患者中。 这些变异导致线粒体呼吸链复合物 I 功能艰难,从而导致活性和数目下落。 这标明,线粒体功能艰难可能导致糖尿病的发展,而糖尿病平淡是由于葡萄糖代谢和胰岛素分泌失衡酿成的。 这些发现为线粒体功能艰难与糖尿病之间的潜在磋议提供了真切的倡导,强调清澈解线粒体劣势在糖尿病发病机制中的分子机制的重要性。 这些倡导突显了对旨在改善线粒体功能的靶向疗法的需求,这可能在留心或调整糖尿病方面阐述纰谬作用。

1.2. 线粒体DNA变异与不同东谈主群中的糖尿病磋议

在不同的东谈主群中,线粒体DNA变异与糖尿病(DM)的病理生理学关联。据忖度,亚洲印度东谈主群中的线粒体DNA A10398G多态性会影响线粒体功能,进而导致β细胞功能艰难和胰岛素违背。它存在于电子传递链(ETC)复合物I的ND3基因中。线粒体DNA 16,189 T > C变异与2型糖尿病发病率较高关联。这种变异位于线粒体DNA D环区,可能对线粒体DNA的转录和复制产生影响,从而损害葡萄糖代谢并导致中国东谈主的线粒体功能艰难。线粒体DNA单倍群J与2型糖尿病的高风险关联,而单倍群H与较低的风险关联。东谈主们合计这些单倍群会影响欧洲东谈主的线粒体功能和能量代谢。 2 型糖尿病风险的增多与ND2基因中的 tDNA 5178 A > C 多态性关联。已说明这种多态性可裁减氧化应激并损害线粒体功能,这可能有助于日本东谈主和糖尿病过甚并发症的较高风险与MT-TL1基因 mtDNA 3243 A > G 变体关联。在非洲东谈主中,这种变异会损害线粒体 tRNA 的功能,导致线粒体卵白质合成和能量产生减少。此外,很多糖尿病基因解码标明,mtDNA 与不同东谈主群的糖尿病关联。

Freeney 等东谈主的糖尿病基因解码检讨了 m.3243 A > G 变异对线粒体疾病女性妊娠结局的影响。该糖尿病基因解码触及 67 名确诊线粒体疾病的女性和 69 名未患病的女性。闭幕自大,捎带 m.3243 A > G 变异的妊妇患妊娠糖尿病、呼吸艰难和高血压的几率更高。这些妊妇中唯惟一半不错正常阴谈分娩,很多妊妇需要重要剖腹产。捎带 m.3243 A > G 变异的母亲所生的婴儿出身较早,出身体重较轻。这些婴儿中有一半以上是早产儿,需要复苏并送入特殊照拂婴儿病房。糖尿病基因解码得出论断,捎带 m.3243 A > G 变异的女性在妊娠时间发生并发症的风险更高,包括剖腹产和早产,这突显了对患有线粒体疾病的妊妇进行专诚照拂的必要性糖尿病患者的线粒体 DNA、功能和临床严重进程的 m.3243 A > G 变异发现外周血单核细胞存在严重的线粒体功能艰难,而且与血糖末端较差和骨密度裁减关联。该糖尿病基因解码强调了线粒体功能在糖尿病中的重要性,并残暴测量异质体水良善评估线粒体膜电位有助于评估糖尿病的严重进程。

Tabebi 等东谈主的糖尿病基因解码要点是线粒体糖尿病 (MD),这是一种荒僻的单基因糖尿病,其特征是家眷蚁合性和捎带者的双侧听力艰难。最常见的 MD 体式与线粒体MT-TL1基因中的 m.3243 A > G 变异关联,但 mtDNA 中的其他变异、缺构怨耗竭也与 MD 关联。糖尿病基因解码发现一个具有 MD 临床特征的家眷,包括心肌病、视网膜病变和精神剖析磨叽。先证者具有异质体状态的 m.3243 A > G 变异、多数 mtDNA 缺构怨 mtDNA 拷贝数减少。该变异影响氧化磷酸化和 ATP 产生,导致线粒体功能艰难。先证者的其他线粒体变异,如 MT-ND1 和MT-ND6基因的替换,与糖尿病和耳聋关联。该糖尿病基因解码强调了与 m.3243 A > G 变异磋议的复杂表型和线粒体基因组特地在 MD 中的重要性Yagil 等东谈主的糖尿病基因解码使用 Cohen 糖尿病大鼠模子糖尿病基因解码了线粒体在糖尿病发展中的作用。他们发现了NDUFA4基因中的一种变异,这种变异导致 NDUFA4 卵白的缺失,从而影响线粒体功能。糖尿病基因解码发现,清楚于致糖尿病饮食的糖尿病大鼠的线粒体复合物 I 和复合物 IV 活性裁减,标明饮食对复合物 IV 的影响与基因变异无关。糖尿病大鼠的 ATP 水平未能因饮食而增多,这标明变异与代谢菌株相结合阻挠了预期的 ATP 产生增多,而 ATP 产生对于胰腺分泌胰岛素至关重要。糖尿病大鼠也表现出氧化应激升高,标明变化引起的线粒体功能艰难,再加上饮食的代谢压力,导致氧化应激增多,损害胰岛素分泌并导致糖尿病发展。

1.3. 妊娠期糖尿病(GDM)和线粒体功能艰难

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由于母体代谢使命影响母亲和婴儿的健康,线粒体功能艰难与妊娠期糖尿病之间的关系越来越受到关注。已说明线粒体DNA突变会导致妊妇线粒体功能受损,这可能会使妊妇因葡萄糖代谢和细胞能量产生中断而易患妊娠期糖尿病;胰岛素信号传导的干扰是一种氧化应激事件,导致妊娠期糖尿病特有的胰岛素违背状态。

Alharbi 等东谈主的糖尿病基因解码走访了沙特女性的 GDM 与常见线粒体变异之间的磋议。糖尿病基因解码东谈主员对 96 名 GDM 和 102 名非 GDM 妊妇进行了病例对照糖尿病基因解码,分析了 DNA 中的这些基因变异。他们未在职何受试者中发现异质体或纯合变异,这标明这些变异在沙特女性的 GDM 中不起作用。GDM 的特征是妊娠期葡萄糖不耐受,与氧化应激和线粒体功能艰难关联。该糖尿病基因解码标明,需要进一步进行聚合分析,以更好地了解 GDM 与线粒体变异之间的全体关系。Zhang 等东谈主的糖尿病基因解码探讨了 TRAP1 在遏制 MARCH5 介导的 MIC60(一种对线粒体嵴结构至关重要的卵白质)降解中的作用,以留心糖尿病条款下心肌细胞的线粒体功能艰难和凋一火。糖尿病基因解码东谈主员发现,高糖/棕榈酸条款导致线粒体功能艰难和细胞凋一火,泛素化和降解导致 MIC60 水平裁减。外源抒发 MIC60 改善了嵴结构、线粒体功能并减少了细胞凋一火。阻挠 MIC60 和 MARCH5 之间的互相作用或千里默 MARCH5 可阻挠 MIC60 降解并减轻功能艰难。线粒体伴侣 TRAP1 通过与 MARCH5 竞争结合来遏制 MIC60 泛素化。Kim 等东谈主的糖尿病基因解码探讨了锌转运卵白 8 (ZnT8) 在 1 型糖尿病 (T1D) 中的作用。糖尿病基因解码东谈主员发现,ZnT8 的富余缺失会加快 T1D 的发病,而杂合性则部分保护它。ZnT8 枯竭导致更为荒诞的自己免疫,标明其在更动免疫反应中阐述作用。糖尿病基因解码还发现,窜改胰岛内锌稳态来更动线粒体呼吸可能是更动 1 型糖尿病病理生理的一种新方法。Schartnera 等东谈主的糖尿病基因解码发现,高血糖水平会裁减 SIRT2 抒发,导致线粒体功能受损,并遏制嗅觉神经元的神经突助长。使用特定遏制剂遏制多元醇通路可复原 SIRT2 抒发并改善线粒体功能,这标明增强 SIRT2 信号传导可能是糖尿病精神病变的潜在调整计谋。

1.4. 线粒体DNA变异在糖尿病发病机制中的作用

线粒体功能受损是能量代谢和细胞稳态中的一个重要问题,因为它通过线粒体 DNA 变异在糖尿病的发病机制中起着纰谬作用。m.3243 A > G 变异平淡会导致母系遗传的糖尿病和耳聋,它会增多 β 细胞的胰岛素违背和功能艰难。m.3243 A > G 变异仅影响线粒体卵白质合成,导致三磷酸腺苷 (ATP) 生成劣势和活性氧 (ROS) 增多。这些特地的线粒体生物能量学可能导致代谢苍劲,导致 2 型糖尿病,从而树立了线粒体 DNA 变异在糖尿病病理生理学中的纰谬作用。

更为复杂的是,线粒体DNA中其他基因的变异,如ND4和tRNA Ala,通过不同的机制增多了糖尿病的全体易理性。举例,ND4的变异与过量ROS的产生关联,而过量ROS会裁减线粒体膜电位,导致胰岛素分泌受损。不异,tRNA的变异会阻挠线粒体卵白质的合成,而这对于保管电子传递链的竣工性和有用的ATP生成至关重要。这标明,mtDNA变异通过多方面的机制导致糖尿病的发病,因此,在糖尿病基因解码线粒体功能艰难在糖尿病发展中的作用时,不仅需要包括对胰岛素分泌的平直影响,还需要包括对细胞代谢的更豪爽影响。

1.4.1. 线粒体功能艰难可能导致胰岛素分泌和胰岛素违背

胰岛素分泌和违背都是糖尿病发生的重要事件,线粒体功能艰难也与此关联。在胰腺β细胞中,胰岛素分泌经过必须基于 ATP 生成进行更动,ATP 会驱动胰岛素颗粒的胞吐。已说明 m.3243 A > G 变异体可裁减线粒体的 ATP 生成水平,而该水平不及以平直裁减胰岛素分泌。

此外,m.3243 A > G 变异会阻挠胰岛素从β 细胞外排的纰谬钙信号,从而加重葡萄糖稳态的苍劲。这不仅会消弱β 细胞对葡萄糖的短期反应,还会导致β 细胞的耐久功能艰难,从而加重糖尿病特有的高血糖状态 。另一方面,大多数线粒体DNA变异,相等是编码ND4和tRNA的基因,会对胰岛素违背的产坐褥生要紧影响。这与线粒体功能艰难(触及ROS生成水平增强)以及外周组织激发的胰岛素违背关联。相等是,ROS 增多会阻挠胰岛素信号通路,从而消弱胰岛素指挥肌肉和脂肪组织摄取葡萄糖的作用。因此,各式线粒体DNA变异对糖尿病病理生理的影响存在彰着相反。举例,其中一些变异主要与胰岛素分泌受损关联,而另一些则参与胰岛素违背的表现。了解这些其他机制将有助于盘算有针对性的调整方法,旨在复原线粒体功能并显赫裁减这些变异对糖尿病发病机制的影响。总之,线粒体DNA变异在糖尿病的发病机制中具有重要真谛。它们会损害胰岛素分泌和与胰岛素违背磋议的机制。相等是,变异 m.3243 A > G、ND4 和 tRNA Ala 在糖尿病发病机制中的作用解释了与代谢更动关联的线粒体功能艰难的并发症。因此,进一步糖尿病基因解码此类机制对于发现新的调整靶点至关重要,这些靶点有助于改善糖尿病患者的调整成果。表现这些变异的不同孝敬有助于承接线粒体健康与糖尿病之间平淡复杂的互相作用。

1.5. 与糖尿病并发症磋议的线粒体DNA变异

线粒体特地在糖尿病并发症的发展中起把稳要作用,尤其是微血管和大血管问题。线粒体DNA突变,举例基因MT-TL1和ND5中的突变,已被说明解析过损害氧化磷酸化(OXPHOS)和增多ROS产生,加重糖尿病肾病、视网膜病变和周围精神病变等疾病。这些影响会损害血管竣工性和细胞能量供应,加重糖尿病并发症的进展。

有多项糖尿病基因解码走访了线粒体DNA变异在糖尿病(DM)磋议并发症的发展和进展中的作用,相等是引起微血管和大血管并发症的线粒体DNA变异,即线粒体DNA 3243 A > G变异(MT-TL1基因)、线粒体DNA 8993 T > G变异(ATP6基因)、线粒体DNA 13513G > A变异(ND5基因)、线粒体DNA缺构怨线粒体DNA单倍型。在这里,佳学基因糖尿病基因检测总结了与线粒体DNA与糖尿病不同并发症磋议的糖尿病基因解码。

Gazdikova 等东谈主的糖尿病基因解码检讨了线粒体在肾脏疾病中的作用,相等是慢性肾脏疾病 (CKD) 和糖尿病中的急性肾损害 (AKI)。线粒体对于能量产生、氧化还原信号和炎症至关重要,其功能艰难与各式肾脏疾病关联。糖尿病基因解码标明,CKD 中的线粒体劣势会导致肾小管详尽征、间质性肾炎、局灶性和节段性肾小球硬化以及糖尿病肾病。CKD 中的线粒体功能艰难会导致肌肉无力和萎缩,这种疾病被称为“取得性线粒体肌病”和尿毒症性肌肉减少症。在 AKI 中,线粒体是能量起原和细胞亏本的更动器,导致肾小管损害和握续性肾功能不全。该糖尿病基因解码标明,了解线粒体在肾脏疾病中的作用不错改善线粒体肾病或肾损害患者的会诊和调整。

又名 57 岁的日本男性患有 MIDD,由于会诊延长而患上慢性肾病 (CKD)。肾活检自大肾小管上皮细胞线粒体变性,足细胞和肾小管细胞中线粒体积聚,标明存在线粒体功能艰难。尽管血糖末端致密且无高血压,但患者在 20 余年间患上了肾硬化症。莫得典型的糖尿病肾病病变标明线粒体细胞病变导致了 CKD 进展。运转使用牛磺酸补充剂调整以留心病情进一步恶化。该病例强调了对于患有非典型糖尿病磋议并发症的患者讨论线粒体功能艰难的重要性,尤其是当触及肾脏疾病时。Ryang Na 等东谈主的糖尿病基因解码检讨了线粒体氧化磷酸化 (OxPhos) 在足细胞功能艰难中的作用,足细胞功能艰难是原发性和糖尿病性肾小球疾病的常见症状。他们使用了捎带CRIF1基因功能丧失变异的小鼠模子,该基因对于OxPhos多肽的产生和插入线粒体膜至关重要。糖尿病基因解码闭幕自大,足细胞中CRIF1枯竭导致线粒体功能艰难、结构特地和严重的白卵白尿,并在20周时发展为肾小球硬化和间质纤维化。该糖尿病基因解码强调了线粒体OxPhos功能在保管足细胞竣工性方面的重要性。Wang等东谈主的糖尿病基因解码发现,线粒体功能艰难是足细胞损害的重要因素,而足细胞损害是糖尿病肾病卵白尿的纰谬因素。糖尿病基因解码发现,在糖尿病条款下,Cdk5抒发和活性上调,导致以突触足卵白和肾素抒发减少以及线粒体结构和功能功能艰难为特征的足细胞损害。遏制 Cdk5 可裁减 ROS 水平、减少细胞色素c开释和增多 ATP 生成,从而减轻足细胞损害并改善线粒体功能。该糖尿病基因解码还强调了 Cdk5 介导的 Sirt1 磷酸化在糖尿病肾病的线粒体功能艰难和足细胞损害中的作用,标明针对 Cdk5-Sirt1 信号通路可能是一种潜在的调整计谋。

该糖尿病基因解码探讨了外周动脉疾病 (PAD) 患者(尤其是归并糖尿病的患者)的 mtDNA 异质体、线粒体功能和临床严重进程之间的磋议。糖尿病基因解码东谈主员假定,糖尿病和 PAD 患者的 mtDNA 异质体水平更高,尤其是在易受氧化损害影响的区域,这与缺血和活动艰难关联。糖尿病基因解码发现,PAD 和糖尿病患者的肌肉中“低频”异质体水平更高,尤其是在位移环等区域。线粒体损害较低(以低 mtDNA 拷贝数和微异质体为秀美)与归并糖尿病的 PAD 患者更好的行走表现磋议。Oishi 等东谈主的糖尿病基因解码检讨了又名因线粒体 DNA 变异而患有 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)的患者。该患者患有神经性听力损失、糖尿病和黄斑养分不良。高分辨率成像时刻自大,在 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)中,中央凹的原发性光感受器功能艰难可能先于视网膜色素上皮功能艰难发生,这标明光感受器的线粒体功能艰难可能导致黄斑养分不良。该糖尿病基因解码强调了全外显子组测序在检测 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)中线粒体 DNA 变异的重要性。Peppel 等东谈主的糖尿病基因解码筹备了 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)和伴有乳酸性酸中毒和中风样发作的线粒体脑肌病 (MELAS) 疾病的临床表型的异质性,这些疾病可归因于不同组织中不同进程的异质体。脑中异质体水平高会导致 MELAS,而胰腺中异质体水平高会导致糖尿病。糖尿病基因解码标明,有症状的 MELAS 患者的脑组织耐久自大异质体水平 >70%。然而,由于这些水平会跟着年事的增长而变化和下落,因此在将这些水平与临床闭幕磋议联时需要严慎。 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)的严重进程和进展可能受到性别、环境因素和遗传修饰等因素的影响。改日的糖尿病基因解码需要斥地一个更全面的模子来展望 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)表型的严重进程和进展。Katie Nahay Robinson 等东谈主的糖尿病基因解码筹备了 MIDD,这是一种由线粒体 DNA 中的点变异引起的荒僻糖尿病详尽征。母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)主要通过母体卵母细胞遗传,可导致糖尿病、耳聋和器官特异性并发症。解决 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)需要遴荐多学科方法,包括筛查归并症、弃取合适的调整方法和提供遗传盘问。调整计谋针对线粒体功能艰难和胰岛素枯竭,胰岛素促泌剂是首选的口服降糖药。母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)的视网膜表现与传统的糖尿病磋议并发症不同,患者往往会出现黄斑养分不良和视网膜病变。

Sahara 等东谈主的糖尿病基因解码论说了又名患有严重双侧神经性听力损失 (SNHL) 的患者,该患者左耳经受了东谈主工耳蜗植入 (CI)。A8296G 变异荒僻但与听力损失关联,糖尿病基因解码发现该变异对患者的听力和说话分歧故意。这些发现强调了线粒体遗传学在承接听力损失过甚进展方面的重要性,标明患有这种变异的 SNHL 患者可能受益于 CI。Saku 等东谈主的糖尿病基因解码检讨了三例患有 m.3243 A > G 变异的线粒体心肌病病例,发现存腹黑魁梧、青少年型糖尿病和听力损失。不同病例的腹黑受累严重进程和症状握续时分各不交流。组织学分析自大,线粒体变性可能与线粒体心肌病患者的腹黑功能受损关联,标明线粒体变性导致心力败落进展。潘国栋等东谈主对钠-葡萄糖协同转运卵白 2 遏制剂恩格列净 (EMP) 过甚对 ALDH2 * 2 突变小鼠糖尿病性心肌病的影响进行了糖尿病基因解码。这些小鼠是 ALDH2 中 E487K 变异的东亚东谈主的模子,用 2 型糖尿病诱发,并用 EMP 调整两个月。糖尿病基因解码发现,EMP 改善了腹黑功能和剖析表现,这归因于它有时减少腹黑线粒体中的卵白质加合物并增多骨骼肌中的 AKT-AS160-GLUT-4 信号传导 [ 54 ]。该糖尿病基因解码走访了卵白激酶 R 样内质网激酶 (PERK) 在 Wolcott-Rallison 详尽征(一种以早发性糖尿病为特征的疾病)腹黑瓣膜形成中的作用。糖尿病基因解码东谈主员发现,PERK 遏制通过影响脂肪酸氧化和心内膜间质更动来遏制线粒体代谢活动。这标明 PERK 信号对于腹黑瓣膜形成至关重要,突显了线粒体功能在糖尿病相照拂脏并发症中的作用。

2.糖尿病视网膜病变

糖尿病视网膜病变 (DR) 是糖尿病的主要微血管并发症,其特征是视网膜血管受损,可导致眼光丧失。与其他组织比较,视网膜细胞对氧气的需求较低,因此在某些 DR 病例中,视网膜细胞的进展可能较慢。如文件中筹备的那样,这一假定强调了线粒体功能艰难和氧化应激在视网膜病理中的复杂互相作用。很少有糖尿病基因解码强调,与其他组织比较,视网膜微血管环境专有,氧气索求率低,导致血管功能艰难的征兆延长出现。光学相关断层扫描血管造影 (OCTA) 自大了微细的微血管特地,举例灌输密度和血管密度裁减,这些特地先于彰着的糖尿病视网膜病变出现。此外,慢性肾病、血脂特地和高血糖等全身性因素会显赫影响视网膜微血管变化。这对于承接为什么糖尿病视网膜病变会根据个体全身景况而以不同的形势进展尤为重要。因此,较低的氧需求与视网膜某些区域代谢压力裁减的发现相一致,可能减速了临床症状的出现。

Manish Mishra 等东谈主的糖尿病基因解码标明,线粒体 DNA 甲基化和碱基错配在糖尿病视网膜病变的发展中至关重要。在糖尿病视网膜病变中,视网膜线粒体表现出功能艰难,而且由于碱基错配增多和胞嘧啶高甲基化(相等是在位移环区域)而导致线粒体 DNA 受损。糖尿病基因解码东谈主员哄骗东谈主视网膜内皮细胞和糖尿病小鼠模子遏制 DNA 甲基化并更动胞嘧啶脱氨因子。他们发现,遏制 DNA 甲基化或更动脱氨因子可显赫减少 D 环处的碱基错配并留心线粒体功能艰难。这种串扰即使在高血糖休止后仍会握续存在,标明其在与糖尿病视网膜病变进展磋议的代谢记念景观中阐述作用。

线粒体功能艰难会促进活性氧 (ROS) 的产生,导致氧化损害和炎症,从而显赫促进 DR 的发病。纰谬的线粒体 DNA 变异(如 m.3243 A > G)与视网膜细胞的线粒体功能受损关联,从而加重血管渗漏和腾达血管形成。新兴糖尿病基因解码强调了线粒体表不雅遗传变化(包括线粒体 DNA 甲基化)在连续“代谢记念”景观中的作用,这种景观即使在血糖得到末端后仍会握续存在视网膜损害。了解这些机制有助于笃定留心或减轻 DR 的调整靶点。

3.大血管并发症

糖尿病中的线粒体功能艰难还会导致大血管并发症,包括心血管疾病 (CVD)、动脉粥样硬化和外周动脉疾病。这些并发症是糖尿病患者发病率和亏本率的重要因素。线粒体氧化磷酸化 (OXPHOS) 受损会阻挠 ATP 的产生,导致内皮功能艰难、ROS 生成增多和慢性炎症 - 这些都是动脉粥样硬化的主要驱动因素。

糖尿病基因解码已发现特定的线粒体DNA变异,如ND4和ND5基因中的变异,它们通过促进氧化损害而增强对动脉粥样硬化斑块形成的明锐性。线粒体功能艰难还会窜改脂质代谢,导致脂质在血管壁内积聚和泡沫细胞形成。这些经过强调了线粒体特地对糖尿病的系统性影响,并强调需要针对线粒体健康的详尽调整计谋来起义大血管并发症。

3.1. 与线粒体DNA变异磋议的动物糖尿病基因解码

动物糖尿病基因解码为了解这些变异对线粒体功能和疾病的影响提供了宝贵的倡导。与糖尿病磋议的线粒体DNA变异主要糖尿病基因解码了小鼠的CRIF1枯竭症、糖尿病肾病中的Cdk5抒发、ALDH2*2突变小鼠、小鼠的线粒体心肌病。标明动物糖尿病基因解码对于了解线粒体DNA变异在糖尿病中的病理生理学和机制作用更为重要。这里佳学基因糖尿病基因检测列出了通过动物模子了解分子通路的糖尿病基因解码。糖尿病基因解码列表于表2中。(见图1)

表 2.动物糖尿病基因解码自大了线粒体DNA变异与糖尿病的关系。

研究变体动物模子影响Adams 等东谈主CRIF1 枯竭症NOD小鼠模子线粒体功能艰难可能影响 1 型糖尿病的发病机制,从而带来新的调整路线Dumesic 等东谈主PPARGC1A基因中的 uORF 变体小鼠模子PGC1a 卵白水平升高、氧化代谢增强、留心急性肾损害,对糖尿病、神经退行性疾病、癌症和肾脏疾病等疾病有重要真谛Herbst 等东谈主不适用年事较大的大鼠二甲双胍增多了线粒体DNA拷贝数,减少了腹黑质地,并裁减了腹黑中线粒体复合物I依赖的呼吸作用Kunath 等东谈主Nnt基因截短C57BL/6 J 小鼠野生型小鼠对饮食引起的痴肥更明锐,相对脂肪量更高Y. Li 等东谈主不适用GK大鼠高血糖激活Cdk5,导致海马区AMPK-a2Thr485磷酸化,遏制AMPK-a2活性,裁减神经元增殖和活力刘等东谈主不适用小鼠模子乙氧基喹 (EQ) 调整可改善糖尿病小鼠坐骨神经的神经传导并减少线粒体 DNA 缺失McCrimmon 等东谈主CrAT 部分缺失异质体小鼠模子竣工的线粒体底物流出在留心肾脏疾病中的重要性,以及对线粒体功能艰难反应的性别相反Pan 等东谈主ALDH2*2 变体ALDH2*2 突变小鼠ALDH2 激活可留心 4HNE 诱发的冠状动脉内皮细胞损害和腹黑功能艰难Pittala 等东谈主不适用小鼠模子基于 VDAC1 的肽可复原血糖水平、增多胰岛大小和数目、改善胰岛素含量Tang 等东谈主MPV17 枯竭症Mpv17 劣势小鼠MPV17 自主促进 β 细胞凋一火,违背因 β 细胞丢构怨凋一火引起的糖尿病王等东谈主不适用II型糖尿病小鼠鸢尾素调整可改善胰岛素明锐性、葡萄糖耐受性、保管腹黑功能,与激活 p38 通路和减少 HDAC4 关联Tate 等东谈主不适用秋田鼠MitoGamide 改善糖尿病小鼠左心室舒张功能艰难秀美物,针对线粒体功能艰难Yagil 等东谈主NDUFA4基因缺失糖尿病大鼠NDUFA4基因缺失导致线粒体复合物 I 和 IV 活性裁减、ATP 生成减少、氧化应激增多Turchi 等东谈主FXN基因变异小鼠模子(KIKO)vWAT 中 FXN 的枯竭会导致脂肪细胞彭胀、血管减少、促炎性脂肪因子、免疫细胞召募和纤维化,雷同于 2 型糖尿病

图 1.

图 1.与糖尿病磋议的线粒体DNA变异的默示图。

表 1.线粒体DNA遗传变异在糖尿病中的作用。

基因解码笔据线粒体的作用形色对糖尿病的影响Cojocaru 等东谈主能量代谢线粒体通过氧化磷酸化产生 ATP。mtDNA 变异会阻挠 ATP 的产生,导致能量可用性裁减和细胞功能受损,从而导致胰岛素违背。Bhatti 等东谈主氧化应激反应线粒体解决活性氧 (ROS) 的产生妥协毒。由于线粒体功能艰难导致的 ROS 增多会对细胞酿成氧化损害,从而促进胰岛素违背和 β 细胞功能艰难。Diane 等东谈主胰岛素分泌胰腺β细胞中的线粒体对于胰岛素分泌至关重要。遗传变异,举例 m.3243A > G 会影响线粒体 ATP 的产生和 β 细胞中的钙信号传导,从而损害胰岛素的分泌。D. Li 等东谈干线粒体 DNA (mtDNA) 可贵线粒体有我方的DNA,容易发生变异。mtDNA 中的变异(举例,m.3243A > G、ND4、tRNA Ala)与线粒体疾病关联,包括 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)和增多对 2 型糖尿病的易理性。R.-L. Li 等东谈主细胞凋一火调控线粒体末端表情性细胞亏本。线粒体功能艰难会导致不适当的细胞凋一火,从而酿成产生胰岛素的β细胞的丢失。Zong 等东谈干线粒体的生物合成产生新线粒体的经过。由于线粒体DNA变异导致的生物合成受损,减少了线粒体的数目和功能,加重了代谢劣势。Fauconnier 等东谈主钙稳态线粒体更动细胞内的钙水平。钙处理苍劲会影响胰岛素分泌和肌肉功能(包括腹黑功能),导致葡萄糖不耐症和糖尿病。Handy 和 Holloway脂质代谢线粒体参与脂肪酸氧化。由于线粒体功能艰难导致的脂肪酸氧化受损会导致脂质堆积和胰岛素违背。Takeda 等东谈主生热作用线粒体在棕色脂肪组织中产生热量。功能艰难的线粒体会裁减产热才调,导致能量破钞减少和痴肥,这是 2 型糖尿病的风险因素。加利皆和迪卡洛信号转导线粒体参与细胞信号通路。窜改的线粒体信号会阻挠葡萄糖代谢和胰岛素信号通路,促进糖尿病的发展。

3.1.1. 糖尿病中线粒体DNA功能艰难的更动

Schwartz 等东谈主对飘逸隐杆线虫的糖尿病基因解码标明,原始生殖细胞 (PGC) 通过两种机制对线粒体 DNA 的数目和质地进行专有的更动:PGC 叶的互相蚕食与一般的自噬相结合以减少线粒体 DNA 总量,以及 PINK-1 介导的突变线粒体 DNA 异质体减少以提升线粒体 DNA 质地。这种双重更动确保了在生殖系扩增和分化之前方粒体的最好首创群体。线粒体 DNA 数目的减少会将线粒体 DNA 拷贝数重置为 200 傍边,这在生殖系干细胞 (GSC) 复制时会主动保管。PINK-1 在裁减 PGC 中突变线粒体 DNA 的比例方面阐述作用,可能将它们遥远地从生殖系中排斥。 Sarah Weksler-Zangen 等东谈主的糖尿病基因解码标明,糖尿病与线粒体功能艰难关联,尤其是在遗传性线粒体疾病中。线粒体磋议糖尿病的严重进程取决于具体变异和受影响的线粒体拷贝水平。筛查家庭成员是否患有糖尿病至关重要,因为糖尿病可能表现出不同的特征和并发症。调整患有线粒体疾病的糖尿病具有挑战性,因为二甲双胍是 2 型糖尿病的一线调整药物,由于存在乳酸酸中毒的风险,因此不保举使用。相悖,SGLT-2 遏制剂和线粒体 GLP-1 磋议物资是首选。标明线粒体功能艰难是东谈主类 2 型糖尿病的主要劣势的笔据有限。此外,最近对科恩糖尿病明锐 (CDs) 大鼠的糖尿病基因解码强调了线粒体呼吸链酶细胞色素c氧化酶 (COX) 在更动 GSIS 中的作用。这标明胰岛-COX 枯竭是导致糖尿病的主要劣势。进一步糖尿病基因解码 COX 和糖尿病中的其他线粒体因素可能会为会诊和调整患有线粒体疾病和线粒体功能艰难的糖尿病患者带来新方法。

3.2. 靶向药物调整决策

钠-葡萄糖协同转运卵白 2 (SGLT2) 遏制剂因其对心血管和肾脏故意而被豪爽用于调整糖尿病。然而,新出现的笔据标明,这些药物可能会加重肌肉萎缩和体重减轻,尤其是对于易患肌肉减少症的患者 。SGLT2遏制剂可能会增多胰高血糖素水平并促进脂肪分解,从而可能通过裁减胰岛素介导的骨骼肌合成代谢作用而导致肌肉萎缩。

此外,糖尿病加重了肌肉细胞的线粒体功能艰难,可能会加重这些影响。ATP 生成减少和氧化应激增多会损害肌肉再生和建筑机制。结合监测和缓解肌肉健康的计谋(举例阻力执行和养分干豫)以及 SGLT2 遏制剂调整,不错改善患者的预后。总之,糖尿病中线粒体功能艰难的影响(从视网膜病变和大血管并发症到调整磋议的挑战)对于鼓励患者照拂至关重要。通过探索线粒体健康、氧化应激和代谢更动的互磋议联的路线,将为制定有针对性的调整计谋和改善糖尿病解决的临床闭幕提供全面的框架。

3.3. 与糖尿病磋议的线粒体DNA变异的抒发糖尿病基因解码

与糖尿病磋议的线粒体 DNA (mtDNA) 变异的抒发糖尿病基因解码为其对细胞功能的影响提供了宝贵的倡导。以下糖尿病基因解码强调清澈解糖尿病和磋议并发症中 mtDNA 变异的抒发方法的重要性。Inshah Din 等东谈主的糖尿病基因解码走访了UCP2基因多态性 (-866 G/A) 过甚抒发与北印度东谈主群糖尿病易理性之间的关联。UCP2 是一种线粒体解偶联卵白,参与更动代谢路线,与 BMI 和高胰岛素血症关联。糖尿病基因解码发现,UCP2基因多态性的 -866 G/A 变异等位基因 (-866 G/A) 与 T2DM 昭着磋议,AA 基因型自大患糖尿病的风险增多 3.45 倍。与对照组比较,糖尿病患者的UCP2基因抒发裁减了 4.2 倍,标明 UCP2 在 T2DM 发病机制中阐述作用。年事较大和BMI较高与UCP2抒发进一步下落和2型糖尿病风险增多磋议。糖尿病基因解码标明,UCP2基因抒发和−866 G/A SNP可能在2型糖尿病的发展和进展中阐述重要作用。Medini等东谈主对东谈主类和小鼠胰腺α和β细胞中线粒体基因抒发的糖尿病基因解码发现了两种不同的东谈主类β细胞群。这些细胞群的线粒体RNA变体库和弃取性特征存在相反,标明存在两个过去未被发现的β细胞群。相悖,东谈主类α细胞的线粒体基因抒发并未表现出一致的不对。这些糖尿病基因解码闭幕标明胰腺β细胞的线粒体基因抒发表现出异质性,这可能影响其代谢和更动功能。需要进一步糖尿病基因解码这些发现是否适用于 2 型糖尿病等疾病,并笃定其他细胞类型和组织中是否存在雷同的线粒体异质性。Rong 等东谈主斥地了一种快速 TaqMan-MGB 定量及时 PCR 法,用于检测和量化线粒体 DNA 中的 mt.3243 A > G 变异,该变异是 MDD 和线粒体脑肌病等疾病的一个因素。该方法奢睿度高、定量可靠,与其他检测方法磋议性好。尿千里渣、白细胞或毛囊可能是检测和量化该变异的理念念模板。该方法为检测线粒体变异提供了一种快速、准确且经济有用的方法 。Kazuo Tomita等东谈主斥地了一种奢睿的方法,使用双TaqMan探针和qPCR检测线粒体DNA中的变异频率。该方法旨在检测与MELAS详尽征磋议的A3243G变异。该方法使用FAM和VIC探针准确计较了变异频率。与现存方法比较,角度法提升了变异频率测定的准确性。该方法也不错应用于其他疾病,举例糖尿病,标明其在糖尿病基因解码与糖尿病磋议的线粒体变异方面具有后劲。

3.4. 哄骗细胞培养模子糖尿病基因解码线粒体DNA变异

了解线粒体DNA变异所导致的细胞和分子窜改对于斥地有用的调整方法至关重要。糖尿病基因解码走访了m.3243 A > G变异,该变异平淡与MIDD和线粒体脑病、乳酸性酸中毒和中风样发作(MELAS)关联。这些糖尿病基因解码使用了不同的方法,举例检讨尿液起原的干细胞(USC)和皮肤起原的成纤维细胞,以表现该变异的影响和潜在的调整靶点。这些发现为线粒体疾病的病理学提供了宝贵的倡导,并强调了线粒体功能在糖尿病和磋议疾病中的重要性。列出了一些糖尿病基因解码来展示mtDNA变异在不同细胞培养模子中的影响,如表3所示。

表 3.细胞培养糖尿病基因解码将线粒体DNA变异与糖尿病磋议起来。

基因解码变体细胞模子功能影响高级东谈主m.3243A > G尿液干细胞 (USC)与骨矿化劣势关联,具有自体细胞替代疗法的后劲,笃定 ATF5 为潜在调整靶点Mullin 等东谈主m.3243A > G皮肤起原的真皮成纤维细胞成纤维细胞中 % m.3243G 与血液呈正磋议,与 mtDNA 拷贝数呈负磋议,% m.3243G 与视觉症状发作年事呈负磋议Chae 等东谈主m.3243A > G患者案例由于多器官功能减退、药物特地反应和围手术期亏本等并发症风险较高,手术解决濒临挑战Colclough 等东谈主不适用骨髓间充质干细胞/基质细胞(BM-MSC)对 2 型糖尿病患者安全且耐受性致密,在 2 型糖尿病病程 Jiang 等多种线粒体DNA变体指挥性多颖悟细胞 (iPSC)2 型糖尿病 iPSC 中同质变异水平较高、耗氧率较低、胰岛素生成减少以及对葡萄糖反应的胰岛素分泌减少,mtDNA 变异导致胰腺细胞线粒体功能艰难Shand 等东谈主多种线粒体DNA变体指挥性多颖悟细胞 (iPSC)T2DM iPSC 中同质变异水平较高、耗氧率较低、胰岛素生成减少以及对葡萄糖反应的胰岛素分泌减少,强调了在用于疾病建模或糖尿病自体细胞调整之前筛查 mtDNA 变异的重要性张等东谈主不适用血管平滑肌细胞(VSMC)硫化氢(H2S)可遏制高血糖和高脂血症时的血管平滑肌细胞(VSMC)增殖,机制触及线粒体丙酮酸脱氢酶复合物-E1(PDC-E1),外源性H2S通过S-巯基化遏制PDC-E1易位,从而减少VSMC增殖Cömert 等东谈主阴性 HSP60 突变体HEK293 细胞氧化应激和线粒体功能艰难导致神经退行性疾病、癌症、糖尿病和代谢详尽征Jennings 等东谈主DNAJC3 隐性变异患者成纤维细胞脂质代谢、线粒体生物能量学、内质网-高尔基体功能和淀粉样β卵白加工的失调,标明线粒体功能艰难与糖尿病之间存在磋议

3.5. 线粒体DNA与糖尿病关系的新一代测序糖尿病基因解码

下一代测序 (NGS) 绝对窜改了糖尿病过甚并发症中线粒体 DNA (mtDNA) 变异的糖尿病基因解码。以下糖尿病基因解码标明 NGS 在了解 mtDNA 变异在糖尿病和磋议疾病中的作用方面的重要性。Materiah Salem Alwehaidah 等东谈主的糖尿病基因解码已在患有银屑病 (Ps)、2 型糖尿病和 Ps-T2D 的科威特受试者中发现了线粒体 DNA (mtDNA) 变异中的新式非同义和同义变异。这些变异主要存在于编码复合物 I、III 和 V 亚基的基因中。患者组导致必需的线粒体酶复合物和 RNA 因素发生变化。大多数变异是同质的,还发现了一些同义变异。该糖尿病基因解码标明,mtDNA 变异可能导致 Ps、T2D 和 Ps-T2D 的发病机制,强调需要进一步进行功能分析以了解它们在这些疾病中的作用。

Hyun-Wook Chae 等东谈主的糖尿病基因解码走访了儿童和青少年中线粒体肌病、脑病、乳酸性酸中毒和中风样发作 (MELAS) 详尽征与糖尿病之间的磋议。糖尿病基因解码东谈主员使用新一代测序时刻分析了 32 名被会诊为 MELAS 详尽征的个体的线粒体 DNA (mtDNA) 以及 3243 核苷酸处的 mtDNA A 到 G 的更动。糖尿病基因解码发现变异负荷与 MELAS 详尽征症状的发作、会诊年事和糖尿病的存在呈负磋议。此外,低变异负荷组和高变异负荷组的胰岛素违背或明锐性指数莫得显赫相反。在 3.7 年的随访期内,胰岛素违背指数保握自如,基线和随访之间莫得显赫相反。总而言之,该糖尿病基因解码标明 MELAS 详尽征的变异负荷与症状和磋议疾病(如线粒体糖尿病)的出现存关,但似乎并不影响疾病的进展。糖尿病基因解码闭幕标明,MELAS 详尽征的变异负荷可能在儿童和青少年患上这些疾病的经过中阐述作用。 Kevin Colclough 等东谈主的糖尿病基因解码通过下一代测序(NGS)评估了对疑似年青成年型糖尿病 (MODY) 患者的详尽征性糖尿病基因通例检测。糖尿病基因解码发现,五分之一的疑似 MODY 患者捎带详尽征性糖尿病基因变异,尽管枯竭典型特征。该糖尿病基因解码强调了扩大检测界限以包括详尽征基因的重要性,因为糖尿病特征与 MODY 重迭往往会导致转诊进行基因检测。详尽征性糖尿病基因变异占扫数单基因糖尿病病例的 19%,其中最常见的是线粒体 m.3243 A > G 变异和 HNF1B 变异。该糖尿病基因解码残暴对疑似 MODY 且未表现出典型遗传详尽征特征的患者进行详尽征性单基因糖尿病基因(尤其是 m.3243 A > G 和 HNF1B)的通例检测。

Jiang 等东谈主的糖尿病基因解码走访了 m.3243 A > G 变异在 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)详尽征家系中的遗传方法。他们发现该变异在一个家眷中从新发生,标明它不错在莫得母系遗传的情况下发生。先证者和她的女儿都患有糖尿病、轻度双侧听力丧失、脑部 MRI 特地和线粒体功能受损。全线粒体 DNA 测序自大 m.16093 T > C 处存在额外的异质体置换,这在 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)或磋议详尽征中尚未见报谈。

Shand 等东谈主的糖尿病基因解码检讨了线粒体DNA变异mt.3243 A>G,该变异与母系遗传的糖尿病和耳聋关联。糖尿病基因解码东谈主员发现,捎带该变异的同卵双胞胎会患上临了期肾病(ESRD)。双胞胎的异质体负荷更高,比她的姐姐早 15 年患上 ESRD。这标明,在患有 mt.3243 A>G 磋议肾病的患者中,异质体水平与患 ESRD 的年事之间存在磋议性。该糖尿病基因解码还不雅察了双胞胎中 mt.3243 A>G 变异磋议肾病的进展,这标明肾脏组织异质体所反应的外周血 mt.3243 A>G 异质体水平可能解释了疾病进展的相反。这些发现可能对承接这些疾病的发病机制和斥地针对性疗法具有重要真谛。

Yagi 等东谈主的糖尿病基因解码检讨了线粒体 DNA m.3243 A > G 变异与糖尿病等多器官疾病之间的磋议。线粒体 DNA m.3243 A > G 变异可导致线粒体脑病、乳酸性酸中毒和中风样发作 (MELAS)。糖尿病基因解码东谈主员哄骗尸检对象的遗传和病理检讨来了解变异的器官异质体与临床表型之间的关系,相等是不雅察亏本年事。他们发现,在脑、心肌和内分泌腺等非再生器官中发现了 m.3243 A > G 变异的高异质体水平,而在骨髓、脾脏和外周白细胞等再生器官中发现了低水平。尽管肝脏是再生器官,但发现其异质体水平很高。糖尿病基因解码还发现,MELAS 磋议症状的发病年事是导致亏本年事偏低的重要原因,器官异质体水平越高,亏本年事越低。这标明,异质体进程(尤其是肝脏中的异质体进程)是决定 m.3243 A > G 变异捎带者亏本年事的纰谬因素。Eirini Kaisari 等东谈主的糖尿病基因解码走访了线粒体DNA A3243G点变异与糖尿病磋议并发症(相等是女性患者的视网膜病变)之间的磋议。A3243G变异与多种疾病关联,包括 MELAS、MID 和 CPEO。该糖尿病基因解码触及六名患有该变异的 37 至 70 岁女性患者,她们表现出黄斑病变。黄斑病变与年事无关,进展迟缓。糖尿病基因解码得出论断,A3243G变异可导致多种临床表现,包括黄斑病变,黄斑病变可影响核心视觉功能,从无症状到法定失明。糖尿病基因解码闭幕应促使眼科医师了解患者的个东谈主和家眷病史,包括糖尿病和耳聋。

Marco-Campmany 等东谈主的糖尿病基因解码展示了一例患有 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)的病例,患者是又名 49 岁的男性,患有线粒体变异。患者在初度出现黄斑养分不良 20 年后出现黄斑囊肿。玻璃体内打针贝伐单抗调整排斥了囊性变化并复原了眼光。该糖尿病基因解码强调了会诊 母系遗传的糖尿病和耳聋 (MIDD)对留心黄斑养分不良和囊肿等并发症的重要性。需要进一步糖尿病基因解码以了解这种并发症的发病机制和调整。印度东北部的一项糖尿病基因解码走访了线粒体DNA变异在一个特定民族部落中 2 型糖尿病发展中的作用。对糖尿病患者的线粒体基因组进行测序,笃定了线粒体DNA变异过甚与家眷性 2 型糖尿病的关联。他们发现某些线粒体DNA变异,举例ND3基因中的8584 G > A和10398 A > G,与2型糖尿病风险显赫磋议。在位置12,417处不雅察到一种新的移码置换ND5: 81_81ins A,发现它是糖尿病的可能靶点,并为线粒体变异在米佐东谈主群2型糖尿病易理性中的作用提供了有价值的倡导。Barbara Lombardo等东谈主对两兄弟进行了糖尿病基因解码,他们患有一种多系统疾病,即包括糖尿病的Alstrom详尽征,通过全外显子组测序对线粒体DNA测序找到了明确的会诊。ALMS1基因中的变异会影响细胞内运载、纤毛功能和胰岛素受体运载,它导致卵白质水平的移码和休止密码子的提前出现。这突显了基因组分析在会诊荒僻复杂疾病中的重要性,以及 WES 在提供明确会诊和指挥个性化调整中的作用。Ohwada 等东谈主的糖尿病基因解码发现,又名患有线粒体疾病和糖尿病的患者在经受胰岛素输注调整时间,血乳酸水平出现片晌性升高。这种升高不是由于心力败落或肾功能恶化,而是由于线粒体功能艰难的胰岛素明锐组织中的糖酵解增强,以及骨骼肌和败落腹黑中的乳酸破钞减少。该糖尿病基因解码标明露出 同人,组织缺氧或糖酵解与线粒体氧化脱钩等因素,即使在有氧条款下也会导致乳酸生成增多。



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