[發(fā)明專利]一種線粒體呼吸鏈復合物IV酶活性檢測方法和試劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210205545.7
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN103512870A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫宏博;安祺;葉穎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京和信非凡生物技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N33/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，同時又屬于遺傳代謝病的臨床診斷和檢測領(lǐng)域。具體而言本發(fā)明提供了一種測定線粒體復合物IV（細胞色素C氧化酶，cytochrome?c?oxidase，EC1.9.3.1）酶活力的方法，同時本發(fā)明還提供了作為線粒體復合物IV（細胞色素C氧化酶，cytochrome?c?oxidase，EC1.9.3.1）的酶活性分析和檢測的試劑。

背景技術(shù)

線粒體是真核細胞中的一種細胞器，由兩層膜包被,外膜平滑,內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,?兩層膜之間有腔,?稱為膜間隙，線粒體內(nèi)部是基質(zhì)。線粒體內(nèi)膜上具有呼吸鏈酶系及ATP酶復合體。作為細胞的動力工廠?(power?plant)，線粒體是氧化磷酸化功能的唯一執(zhí)行者，提供了機體所需95%的能量三磷酸腺苷（Adenosine?triphosphate,?ATP），在新陳代謝和生物能量轉(zhuǎn)換中處于中心地位，對生命機能的維持作用重大。1962年，人類開始認識線粒體疾病，Luft等報道了因線粒體電子傳遞和ATP合成之間偶聯(lián)障礙引起的代謝異常病例。1977年Willems等在線粒體病患者發(fā)現(xiàn)了肌肉組織細胞色素c氧化酶（Cytochrome?C?oxidase,?COX）活性缺陷，將線粒體疾病與呼吸鏈酶復合物功能缺陷聯(lián)系起來。此后，進一步研究發(fā)現(xiàn)呼吸鏈酶復合物功能缺陷與多種腦病和肌肉病相關(guān)。1988年，Wallace等首次明確Leber遺傳性視神經(jīng)病（Leber?hereditary?optic?neuropathy,?LHON）為線粒體基因（Mitochondrial?DNA,?mtDNA）突變引起，對線粒體疾病的認識深入到分子水平。迄今研究證實很多腦病、肌病、眼病、帕金森病、Ⅱ型糖尿病、心肌病、腫瘤等疾病及衰老的發(fā)生發(fā)展與線粒體功能缺陷相關(guān)。

近50余年來，國內(nèi)外學者對線粒體疾病進行了逐步深入的研究，認識到線粒體病遺傳方式的復雜性，致病基因涉及多個核基因和線粒體基因組，臨床表現(xiàn)復雜多樣，起病急緩不同，可以累及多個臟器、各個年齡人群。由于疾病臨床表型和基因型的復雜性，使得臨床診斷、病因診斷面臨著巨大挑戰(zhàn)。對于可疑線粒體病的患者來說，理想的遺傳學診斷方法是發(fā)現(xiàn)導致線粒體結(jié)構(gòu)和功能缺陷的相關(guān)基因突變。但是，基因突變可能在mtDNA上，更多的可能是發(fā)生在核基因（Nuclear?DNA,?nDNA）上，線粒體病的遺傳方式可能為常染色體隱性遺傳、X連鎖遺傳、母系遺傳，個別為散在新突變。由于線粒體病涉及基因眾多，不可能做到逐一分析。選擇常見的線粒體基因位點進行突變和缺失篩查，陽性率很低，大多數(shù)患者難以獲得準確的病因診斷。

線粒體呼吸鏈酶復合物缺陷是線粒體疾病的主要病因，由于能量代謝障礙引起細胞能量不足，導致多系統(tǒng)受累。線粒體呼吸鏈氧化磷酸化功能障礙所導致的線粒體病臨床表現(xiàn)復雜多樣，可同時累及多個組織器官，通常以耗能高的器官表現(xiàn)明顯，如肌肉、肝臟、神經(jīng)系統(tǒng)等。造成明顯肌肉問題的線粒體病稱為線粒體肌病（mitochondrial?myopathy），而同時造成明顯的肌肉和神經(jīng)癥狀的則稱為線粒體腦肌病（mitochondrial?encephalomyopathy）。發(fā)病年齡范圍廣泛，從新生兒到成人均可發(fā)病，臨床表現(xiàn)隨著年齡的不同而有所不同。神經(jīng)系統(tǒng)損害主要表現(xiàn)有：智力運動發(fā)育落后或倒退、無力、驚厥、肌張力異常、震顫等。Skladal等對75例線粒體呼吸鏈缺陷患者進行研究，發(fā)現(xiàn)肌肉和中樞神經(jīng)系統(tǒng)最易受累，分別占88%和73%，抽搐31%，眼部損害53%，肝臟損害19%，腎臟損害11%。Debray等研究發(fā)現(xiàn)妊娠期異常在線粒體病中表現(xiàn)較為明顯，其中低出生體重占20%。本研究中線粒體呼吸鏈缺陷病患者智力運動倒退、肌張力異常和抽搐是主要的神經(jīng)系統(tǒng)損害表現(xiàn)，分別為30%、57.5%和32.5%，未發(fā)現(xiàn)以上各種臨床表現(xiàn)在不同類型的呼吸鏈酶復合物缺陷中有顯著差異（P>0.05），與報道的基本一致；但眼部、腎臟和肝臟損害發(fā)生率相對國外報道較低。線粒體呼吸鏈復合物缺陷患者常表現(xiàn)為特殊的臨床綜合征，典型線粒體病相關(guān)綜合征有Leigh綜合征、線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作(Mitochondrial?encephalopathy,lacticacidosis,?and?stroke-like?episodes,?MELAS)、肌陣攣性癲癇伴破碎紅肌纖維病（Myoclonic?epilepsy?associated?with?ragged?red?fibers,?MERRF）、Leber?遺傳性視神經(jīng)病（Leber?hereditary?optic?neuropathy,?LHON）等。