Generation and Bioenergetic Profiles of Cybrids with East Asian mtDNA Haplogroups.
Generation and Bioenergetic Profiles of Cybrids with East Asian mtDNA Haplogroups.
复制标题
东亚 mtDNA 单倍群杂种的产生和生物能谱
DOI：
10.1155/2017/1062314
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发表时间：
2017
影响因子：
--
通讯作者：
Fang H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou H;Nie K;Qiu R;Xiong J;Shao X;Wang B;Shen L;Lyu J;Fang H
人类线粒体DNA （mtDNA）变异和单倍群可能导致各种疾病和病理状况的易感性，但其潜在机制尚不清楚。为了解决这一问题，我们建立了细胞质杂交（cybrid）系统来研究mtDNA单倍群在人类疾病中的作用；具体来说，我们研究了东亚mtDNA遗传背景对氧化磷酸化（OxPhos）的影响。我们发现mtDNA单核苷酸多态性如m.489T>C、m.10398A>G、m.10400C>T、m.C16223T和m.T16362C在mtDNA、mtRNA或OxPhos复合物水平上影响线粒体功能。由于M大单倍群具有更高的mtDNA含量、mtRNA转录物水平和复合物III丰度，因此M大单倍群比N单倍群表现出更高的呼吸活性。此外，单倍群M比单倍群N具有更高的活性氧水平和NAD+/NADH比率，表明有丝核相互作用存在差异。值得注意的是，亚单倍群G2、B4和F1似乎对单倍群M和n之间的差异有显著贡献。因此，我们基于杂交的系统可以深入了解mtDNA单倍群在人类疾病中的作用的机制基础，以及mtDNA变异对线粒体OxPhos功能的影响。此外，利用该系统对有丝核相互作用的研究可以揭示由mtDNA变异引起的某些疾病的易感性。
Human mitochondrial DNA (mtDNA) variants and haplogroups may contribute to susceptibility to various diseases and pathological conditions, but the underlying mechanisms are not well understood. To address this issue, we established a cytoplasmic hybrid (cybrid) system to investigate the role of mtDNA haplogroups in human disease; specifically, we examined the effects of East Asian mtDNA genetic backgrounds on oxidative phosphorylation (OxPhos). We found that mtDNA single nucleotide polymorphisms such as m.489T>C, m.10398A>G, m.10400C>T, m.C16223T, and m.T16362C affected mitochondrial function at the level of mtDNA, mtRNA, or the OxPhos complex. Macrohaplogroup M exhibited higher respiratory activity than haplogroup N owing to its higher mtDNA content, mtRNA transcript levels, and complex III abundance. Additionally, haplogroup M had higher reactive oxygen species levels and NAD+/NADH ratios than haplogroup N, suggesting difference in mitonuclear interactions. Notably, subhaplogroups G2, B4, and F1 appeared to contribute significantly to the differences between haplogroups M and N. Thus, our cybrid-based system can provide insight into the mechanistic basis for the role of mtDNA haplogroups in human diseases and the effect of mtDNA variants on mitochondrial OxPhos function. In addition, studies of mitonuclear interaction using this system can reveal predisposition to certain diseases conferred by variations in mtDNA.
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影响因子：
--
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Kato, Tadafumi
DOI：
10.1152/ajplung.00155.2013
发表时间：
2014-05-01
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