PNAS：母親年齡的重要影響

賓夕法尼亞(ya) 州立大學的科學家們(men) 發現了一個(ge) “母體(ti) 年齡效應”，在此基礎上人們(men) 可以預測，母親(qin) 線粒體(ti) 的DNA突變有多少會(hui) 傳(chuan) 遞給後代。已知有兩(liang) 百多種疾病是線粒體(ti) DNA突變引起的，這些突變還與(yu) 糖尿病、癌症、帕金森症和阿爾茨海默症有關(guan) 。這項研究指出，懷孕時年齡較大的母親(qin) ，其後代的線粒體(ti) 突變率更高。相關(guan) 論文發表在十月十三日的美國國家科學院院刊PNAS雜誌上。

線粒體(ti) 是細胞中生物試劑能量的結構，它們(men) 含有自己的DNA。“線粒體(ti) 疾病大多影響了不止一個(ge) 人體(ti) 係統，”文章的通訊作者Kateryna Makova教授說。“受到影響的主要是那些需要大量能量的器官，包括心髒、骨骼肌和大腦。線粒體(ti) 疾病是毀滅性的，目前還沒有治愈的方法，因此我們(men) 的發現有很重要的意義(yi) 。”

研究團隊希望了解，母親(qin) 和孩子的線粒體(ti) DNA（mtDNA）突變是否受到母親(qin) 年齡的影響。為(wei) 此他們(men) 與(yu) 兒(er) 科醫生Ian Paul合作，取得了39對健康母子的生物學樣本。對這些健康個(ge) 體(ti) 進行研究，可以為(wei) 日後的疾病研究奠定基礎。由於(yu) 孩子的mtDNA隻遺傳(chuan) 自母親(qin) ，因此這項研究沒有考慮父本的mtDNA。

研究人員通過DNA測序發現，年齡較大的母親(qin) ，血液和口腔細胞中的線粒體(ti) DNA突變更多。“這一發現並不令人意外，”Makova說。“細胞隨著年齡的增長持續分裂，突變基因就會(hui) 增多。”不過，年長母親(qin) 的孩子體(ti) 內(nei) ，mtDNA突變率也更高。研究人員認為(wei) ，母親(qin) 的體(ti) 細胞和生殖細胞中發生了類似的突變過程。

此外，這項研究也為(wei) 卵細胞發育提供了重要的信息。*，在卵細胞的發育過程中存在一個(ge) “瓶頸”階段，會(hui) 減少傳(chuan) 遞給後代的mtDNA數量。不過此前科學家們(men) 並不清楚這個(ge) 瓶頸到底有多大。“如果瓶頸較大，那麽(me) 母親(qin) 線粒體(ti) 的遺傳(chuan) 學組成就會(hui) 大量傳(chuan) 遞給她的孩子，” Makova解釋道。“如果瓶頸較小，那麽(me) 線粒體(ti) DNA在卵細胞發育過程中就會(hui) 急劇減少，孩子線粒體(ti) 的遺傳(chuan) 學組成將與(yu) 母親(qin) 有顯著的差異。我們(men) 的研究顯示，這個(ge) 瓶頸實際上是非常小的。”

這一發現對於(yu) 患有線粒體(ti) 疾病的女性來說特別重要。對於(yu) 許多線粒體(ti) 疾病來說，需要70-80%的分子都攜帶致病突變才會(hui) 表現出疾病。但有些疾病，隻要10%的mtDNA分子攜帶致病突變就會(hui) 引發。“瓶頸很小的話，孩子線粒體(ti) 的突變比率就會(hui) 與(yu) 母親(qin) 有很大的不同，”Makova說。“明確瓶頸的大小可以幫助我們(men) 在一定範圍內(nei) 預測，有多少致病mtDNA分子會(hui) 傳(chuan) 遞給孩子。”

這項研究為(wei) 人們(men) 展示了母體(ti) 年齡效應和線粒體(ti) “瓶頸”的大小，這些信息對於(yu) 準備孕育下一代的家庭很有意義(yi) 。“我們(men) 的發現可以幫助人們(men) 預測，線粒體(ti) 疾病傳(chuan) 遞到下一代的幾率，”Makova說。