关于“线粒体仅仅是细胞的能量工厂”的传统观点受到质疑
雅克 · 科恩(Jacques Cohen)和新泽西州立泽西城学院医学中心的一个小组最近在《人类繁衍》(Human Reproduction)上宣称,“他们已创造了人类配子链基因改变的第一例——成果为一正常健康的孩子。经过一个称为细胞质转入的过程,供体卵母细胞的细胞质被注入到一位想通过体外受精而怀孕的妇女的卵母细胞中,研究者发现了共同存在的生母的线粒体DNA和其后代血液中供体细胞质的线粒体DNA。
科恩和他的同事们认为,这个过程不会带来任何危害,两种线粒体DNA的差别是不重要的。但线粒体DNA的传递真的是良性的吗?回答显然是否定的。加州大学线粒体及代谢疾病中心主任罗伯特 · 纳夫奥克西(Robert Naviaux)认为,“从科学的角度来说,细胞质转入是令人兴奋的,”“但是我们关于线粒体生物学的知识增长速度太慢了,对线粒体的作用及其作为其他疾病的完整宿主等方面的了解尤其缺乏。”线粒体DNA的突变能导致从中年人的肌肉迟缓无力到婴儿的猝死等多种疾病。
“传统教学认为,线粒体的功能仅为细胞的能量工厂”,纳夫奥克西说,“这种过度单纯化的观点是错误的。”他强调,“线粒体还具有许多其他与ATP无关的功能,与细胞的构造、破坏、分子构成阻滞的再循环等的主要代谢途径有密切关系。”
许多种癌细胞的线粒体DNA有突变。但是科学家们不知道这些突变是否会恶化,或只是那种转入的副产品。美国线粒体研究会主席、约翰 · 霍普金斯大学肿瘤学教授凯什威 · 辛格(Keshew Singh)说,他的小组已经开始研究受损线粒体DNA与癌症之间的关系。他们通过往细胞线粒体DNA中插入随机的突变因子,从而产生突变细胞索,然后等着看会发生什么。
在《致癌基因》(Oncogene)杂志1999年11月期上报道的这一研究,发现完全缺乏线粒体DNA的经转化的细胞索改变了细胞对抗癌药物的敏感性。
研究者们发现,即使很小程度上的异形细胞质(同一单细胞内线粒体基因的不同)也会使某些组织的线粒体基因完全代替另一种,并延续至后几代。纳夫奥克西补充道,这样一来会使任何供体线粒体突变带来的有害效应放大,一个母亲可能有5%异形细胞质很正常。而她的2~3个小孩就可能会有严重的线粒体疾病。
纳夫奥克西和辛格都认为在更深入的动物试验开展之前,必须长时间的仔细观察那些作为此过程成果的孩子。
辛格还说,一单卵母细胞在它自己的细胞质中有30,000线粒体,因此供体细胞质的转入并不是微不足道的问题。
纳夫奥克西认为,“这根本上是基因控制,线粒体基因功能细微的变化就会改变核基因的表达。我们所看到的动物,仅有10%的细胞质来源于供体卵母细胞。但令人担心的是,供体线粒体DNA可能隐藏了不为人知的突变,因此没有办法来预测它们会怎样干扰受体的核DNA。”
辛格同意此观点,“以我在实验室的经验,这两种基因组若混在一起是非常冒险和复杂的。”
就连那篇有争论的论文的作者科恩也表示,细胞质转入试验还需经过仔细的重复。在进一步证明结果绝对安全之前,建议这种技术不应广泛应用。
[World Health News,2001年5月13日]