论文部分内容阅读
目的本研究对m.3243A>G突变患者进行临床多系统精确评估,在外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)中研究线粒体功能,并分析m.3243A>G突变异质性水平、临床表型严重程度以及线粒体功能变化三者之间的相互联系。同时,利用生物型快速扫描原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)探讨m.3243A>G突变糖尿病患者PBMCs表面形貌特征和力学性能变化。方法本研究纳入17例2015年12月-2017年12月就诊于上海交通大学附属第六人民医院内分泌科m.3243A>G突变患者及17例性别、年龄匹配的正常对照。运用焦磷酸测序法精确定量17例m.3243A>G突变患者外周血白细胞、唾液和尿沉渣中m.3243A>G突变异质性水平。其次,对患者进行详细临床多系统评估,包括内分泌系统、听力系统,神经系统及心脏系统等。另外,利用PBMCs对所有受试者进行线粒体功能检测。最后,运用具有超高分辨率的AFM检测m.3243A>G突变患者PBMCs纳米级生物性能改变。结果本研究发现m.3243A>G突变患者最常见的临床表现为糖尿病(15/17,88.2%),神经影像学异常(13/16,81.3%),感觉神经性听力损失(12/15,80.0%),骨量减少/骨质疏松症(8/15,53.3%),左心室舒张功能障碍(4/15,26.7%),体重过轻(4/17,23.5%)和视网膜色素上皮改变(3/15,20.0%)。焦磷酸测序发现,同一患者尿沉渣中异质性水平明显高于白细胞和唾液中的。与正常对照相比,m.3243A>G突变患者PBMCs中线粒体超微结构存在异常,mt DNA编码参与氧化磷酸化的基因ND4L m RNA表达水平降低,ATP产生减少,线粒体膜电位(ΔΨm)下降及活性氧簇产生增加(P值均<0.05)。进一步分析发现,白细胞中m.3243A>G突变异质性水平与GA和Hb A1c水平呈正相关,与全髋骨密度T值评分和听力丧失发作年龄呈负相关(P值均<0.05)。在m.3243A>G突变患者PBMCs中,ΔΨm与白细胞中异质性水平及血乳酸水平呈负相关,与股骨颈骨密度T值评分水平和听力丧失发作年龄呈正相关(P值均<0.05)。此外,突变患者PBMCs ND4L m RNA水平与BLA水平也呈负相关,但与股骨颈BMD T值评分水平和糖尿病诊断年龄呈正相关(P值均<0.05)。运用AFM测量和分析发现,m.3243A>G突变糖尿病患者PBMCs的细胞高度显著低于对照组,但其表面粗糙度(Ra和Rq)高于正常对照组(P值均<0.05)。与正常对照组相比,m.3243A>G突变糖尿病患者PBMCs黏附力较正常对照增加约384%,杨氏模量增加约205%,表明病变细胞表面硬度增加。结论m.3243A>G突变会导致患者发生多系统改变并出现相关临床表型。m.3243A>G突变会导致患者PBMCs线粒体结构和功能异常。PBMCs线粒体膜电位和白细胞异质性水平可在一定程度上反应患者临床表型严重性。此外,m.3243A>G突变会导致PBMCs表面形貌和力学性能发生改变。