三人行更健康？

105/09/05 2012

王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

粒線體號稱細胞的發電廠，是不可或缺的胞器。粒線體也是奇異的胞器，因為它有自己的基因組；人類粒線體基因組包括37個基因。根據流行的理論，粒線體本來是獨立生活的細菌，後來被原始真核細胞吞噬，成為真核細胞的一部分。這就是真核細胞的共生起源說。

粒線體基因組裡的基因要是有缺陷、無法發揮功能，會令人體弱多病，而且往往早夭，目前醫師仍然束手無策。女性病人的卵子裡要是充斥的是有缺陷的粒線體，子女也會遺傳到同樣的粒線體。解決之道只有一個：更換卵子中的粒線體。對於這種療法，生醫界、人文學者與社會大眾還沒有明白的共識。但是英國已經通過法律，允許醫師進行更換粒線體的療法，使受精卵包含健康第三者的粒線體。換言之，最後受精卵中有3個人的DNA：父母親的核DNA，以及第三者的粒線體DNA。

許多人對這種療法有疑慮，因為我們對於粒線體DNA與核DNA的互動仍不清楚。根據常識，我們會期望捐贈粒線體的人是親戚才好。不過最近西班牙的一個團隊發表的實驗結果教人驚艷，也許能消解部分疑慮。

西班牙的研究人員以兩個小鼠品種做實驗。首先，他們先確定那兩個品種的粒線體基因組有明顯的差異。以人做類比的話，那一差異的幅度相當於現代非洲人與其他歐亞族群的差異。然後研究人員從A品種的受精卵中取出細胞核，殖入B品種的去核卵子。以後的事就是靜待那些合成卵子發育、出生、成長。

結果，合成卵子發育成的個體一開始與對照組無異。直到牠們即將進入中年，也就是1歲左右，差異才顯現。實驗組儘管吃的食物與對照組一樣，卻不發胖。禁食之後，血液胰島素濃度的起伏並不大，表示牠們比較不容易發作糖尿病。牠們的肌肉並不因老化而快速萎縮，染色體端粒也減短得相當緩慢。最後，牠們比較長壽：壽命的中位數比對照組長1/5。

這個結果出乎意料，難以解釋。有人指出，小鼠與人的壽命相差太大，生理策略也許有根本差異，因此不能期望異質粒線體能帶給人同樣的福利。此外，這一實驗使用的小鼠品種是近親繁殖的結果，與人類不同。人類的「第三者」最好找遺傳關係親近的人。這些評論都有道理，但是這個研究點明了重要的問題，提示了未來的研究方向。只有進一步的實驗，才能答覆這個實驗結果引起的問題。

參考資料

Latorre-Pellicer, A., et al. (2016) Mitochondrial and nuclear DNA matching shapes metabolism and healthy ageing. Nature, 535, 561-565.

資料來源

《科學發展》2016年9月，525期，74 ~ 77頁

粒線體(15) 基因組(6) 科發月刊(5221)

三人行更健康？

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