骨关节炎队列骨骼肌中线粒体m.189A>G和m.408T>A变异与BMI及肌力的年龄相关性研究

研究人员针对线粒体体细胞变异在衰老和年龄相关疾病中的作用机制尚不明确的问题，开展了骨关节炎患者骨骼肌中线粒体m.189A>G和m.408T>A变异动态的研究。通过分析105例患者样本，发现这两种变异的年龄动态与普通人群无显著差异，但携带者表现出更高的BMI、体重和肌力。研究揭示了变异可能通过影响mtDNA复制和转录的"自私扩张"机制在肌肉中积累，为理解线粒体变异与肌肉功能的关系提供了新视角。

　　

随着年龄增长，线粒体DNA（mtDNA）会积累变异，这些变异与多种年龄相关疾病密切相关。然而，这些变异在不同组织中的积累机制及其功能影响仍不清楚，特别是在骨骼肌等有丝分裂后组织中。俄罗斯康德波罗的海联邦大学（Immanuel Kant Baltic Federal University）的研究团队针对这一问题，对骨关节炎患者的骨骼肌样本进行了深入研究，相关成果发表在《Mitochondrial Communications》上。

研究团队采用了多种关键技术：从105例骨关节炎患者的肌肉活检样本中分离纯化mtDNA；通过PCR-free建库和Illumina平台进行二代测序；使用MitoHPC软件进行变异检测；结合临床数据统计分析变异与表型的关联；运用Unafold和Deep DNAshape预测变异对DNA二级结构的影响。

研究结果显示，m.189A>G和m.408T>A变异在骨关节炎患者中的年龄动态与普通人群相似。值得注意的是，在调整年龄和性别因素后，携带这些变异的患者表现出更高的BMI、体重和肌肉力量（通过握力测试评估）。结构分析表明，m.189A>G位于H链复制起始区（OH1），可能影响DNA聚合酶γ（POLG）的结合；而m.408T>A位于L链启动子区（LSP），可能改变转录因子TFB2M的结合特性。

在讨论部分，作者提出了两种解释模型：一是"自私扩张"假说，认为这些变异通过促进mtDNA复制而在肌肉细胞中积累；二是"功能补偿"假说，认为变异可能增强肌肉功能以适应高BMI状态。特别值得注意的是，长期使用非甾体抗炎药（NSAIDs）可能通过影响线粒体膜电位而改变这些变异的积累动态。

这项研究的重要意义在于首次系统揭示了骨骼肌中线粒体特异性变异的积累规律及其与肌肉功能的潜在关联，为理解线粒体变异在肌肉衰老和骨关节炎中的作用提供了新视角。未来研究可进一步明确这些变异是肌肉功能改变的原因还是结果，以及它们在不同肌纤维类型中的分布特征。