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科技日报讯 （王严 记者代小佩）3月28日，记者从中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）获悉，该机构研究员张晓荣和中国医学科学院医学实验动物研究所副研究员马元武研究发现，线粒体呼吸链复合体IV（CIV）缺陷可能是导致散发性渐冻症发病的重要原因，相关研究论文近日发表于《自然·神经科学》杂志。
渐冻症又称肌萎缩侧索硬化症，是一种致命的神经退行性疾病。该疾病以运动神经元的进行性退化和死亡为特征。渐冻症患者通常会逐渐丧失肌肉控制能力，进而出现肌肉萎缩、瘫痪，最终因呼吸衰竭而死亡。近年来，学术界对渐冻症的研究不断深入，但其确切发病机制仍不清楚。
渐冻症分为家族性渐冻症和散发性渐冻症两类，其中散发性渐冻症占渐冻症所有病例的比率约为90%。早期研究发现，约一半的散发性渐冻症患者存在线粒体DNA编码的CIV亚基突变。
CIV是线粒体呼吸链中的关键复合体，负责细胞的能量代谢。对渐冻症患者大脑运动皮层组织分析的结果显示，这些患者存在严重的CIV缺陷。转录组学分析结果也显示，CIV高表达的患者生存时间更长，这也提示CIV缺陷可能是渐冻症发病的关键因素。
为了进一步验证结果，该研究团队利用线粒体DNA编辑技术，在大鼠神经元中引入CIV亚基突变，成功构建了大鼠神经元特异性CIV缺陷模型。基于这一模型，研究团队发现了CIV缺陷引发的多层面病理变化，包括患病大鼠生存期显著缩短、运动神经元显著丢失、神经肌肉接头显著退化与肌肉萎缩，以及神经炎症、细胞凋亡和突触可塑性相关基因异常表达等。这些变化证实，CIV缺陷在渐冻症发病中起关键作用。张晓荣表示，这项研究为渐冻症治疗提供了新靶点和新思路，同时强调了线粒体在神经系统疾病中的重要性。
此外，张晓荣还介绍，线粒体功能障碍不仅与渐冻症相关，还可能涉及帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病。深入研究线粒体在神经系统中的作用机制，有利于更好地理解这些疾病的发病机制，进而研究出更佳的治疗策略。