生物通报道：来自浙江大学生命科学研究院，奥地利维也纳大学等处的研究人员发现原发性高血压可能来自于母亲的遗传缺陷，这是世界上首次发现遗传性线粒体功能缺陷与高血压相关，从而诠释了母系遗传高血压的发病机制，为高血压的早期诊断、干预和防治提供了新的理论依据。这一研究成果公布在《Circulation Research》上。

领导这一研究的是浙江大学管敏鑫教授，管敏鑫教授早年毕业于原杭州大学生物系，1993年获澳大利亚国立大学生物化学与分子生物学博士学位，长期从事线粒体遗传学和母系遗传病致病机制研究，是国际上该领域的知名专家。 2011年1月20日受聘担任浙江大学生命科学学院院长。

据统计，我国患有高血压人数已达2亿，并以每年1000万新发人数递增，其中95%以上为原发性高血压。课题组通过对来自山西洪洞县一个原发性高血压家系进行普查，发现了典型的母系遗传特征：在这个祖孙5代共108人的大家族中，源于同一母性祖先的27个母系亲属成员中有15人的血压高于140/90 毫米汞柱，而81位非母系成员中仅有7人患有高血压。进一步研究表明，这部分患者的线粒体基因组发生了突变，造成线粒体呼吸链功能缺陷，能量供应不足，氧自由基水平升高，引发高血压。

在这篇文章中，研究人员发现了由母系遗传的线粒体基因缺陷造成原发性高血压的致病机理。 这是世界上首次发现遗传性线粒体功能缺陷与高血压相关，从而诠释了母系遗传高血压的发病机制，为高血压的早期诊断、干预和防治提供了新的理论依据。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Maternally Inherited Essential Hypertension Is Associated With the Novel 4263A>G Mutation in the Mitochondrial tRNAIle Gene in a Large Han Chinese Family

Rational:Despite maternal transmission of hypertension in some pedigrees, pathophysiology of maternally inherited hypertension remains poorly understood.

Objective:To establish a causative link between mitochondrial dysfunction and essential hypertension.

Method and Results:A total of 106 subjects from a large Chinese family underwent clinical, genetic, molecular, and biochemical evaluations. Fifteen of 24 adult matrilineal relatives exhibited a wide range of severity in essential hypertension, whereas none of the offspring of affected fathers had hypertension. The age at onset of hypertension in the maternal kindred varied from 20 years to 69 years, with an average of 44 years. Mutational analysis of their mitochondrial genomes identified a novel homoplasmic 4263A>G mutation located at the processing site for the tRNAIle 5'-end precursor. An in vitro processing analysis showed that the 4263A>G mutation reduced the efficiency of the tRNAIle precursor 5'-end cleavage catalyzed by RNase P. tRNA Northern analysis revealed that the 4263A>G mutation caused 46% reduction in the steady-state level of tRNAIle. An in vivo protein-labeling analysis showed 32% reduction in the rate of mitochondrial translation in cells carrying the 4263A>G mutation. Impaired mitochondrial translation is apparently a primary contributor to the reductions in the rate of overall respiratory capacity, malate/glutamate-promoted respiration, succinate/glycerol-3-phosphate-promoted respiration, or N,N,N',N'-tetramethyl-p-phenylenediamine/ascorbate–promoted respiration and the increasing level of reactive oxygen species in cells carrying the 4263A>G mutation.

Conclusions:These data provide direct evidence that mitochondrial dysfunction caused by mitochondrial tRNAIle 4263A>G mutation is involved in essential hypertension. Our findings may provide new insights into pathophysiology of maternally transmitted hypertension.

作者简介：

管敏鑫

长期从事线粒体遗传学和母系遗传病致病机制研究，是国际上该领域的知名专家。他1983年毕业于原杭州大学生物系，1993年获澳大利亚国立大学生物化学与分子生物学博士学位，随后在加州理工学院从事博士后研究。1999年起担任美国辛辛那提儿童医院医学中心人类遗传学系助理教授，副教授，教授等职。迄今为止，管敏鑫已在国际重要学术期刊发表SCI研究论文90篇，他引次数3000余次。曾担任American Journal of Human Genetics等数十种国际权威学术期刊编委和特约审稿人。被美国国立卫生院（NIH）等多个国际性基金会和国家自然基金委员会聘为特约评审专家。2007年—2008年曾担任美洲华人遗传学会主席。 2011年1月20日受聘担任浙江大学生命科学学院院长。

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