ミトコンドリアDNAにおける3243変異の患者における単一の筋肉繊維分析：表現型との比較および変異体ゲノムの割合

ミトコンドリアDNA（mtDNA）のヌクレオチドペア（NP）3243（3243変異）のA-gポイント変異はよく知られている病原性突然変異であり、ミトコンドリアミオパシー、脳症、授乳の患者の約80％で発見されています。アシドーシス、および脳卒中のようなエピソード（Melas）。3243変異は、非メラス表現型の個人でも発生することが報告されています。3243変異の表現型の不均一性の理由は明確にされていませんが、それはmtDNAヘテロプラスミーと異なる組織におけるそれらの異なる割合と密接に関連している可能性があります。3243変異を有する5人の患者の単一繊維分析を使用して、細胞レベルでの筋肉標本の変異DNAの割合を調べました。両方の表現型では、不規則な赤い繊維（RRF）には、非RRF（平均42.4％）よりも高い割合の変異DNA（平均89.8％）が含まれていました。一方、非RRFにおける変異体DNAの割合はRRFよりも広い範囲を明らかにし、MDM患者（26.3 +/- 27.9％）よりもMELAS患者（58.5 +/- 27.3％）の平均が高かった（58.5 +/- 27.3％）、筋肉の生化学的および形態学的ミトコンドリア異常と相関していた。これらの発見は、各表現型の組織特異性の根本的なメカニズムを反映している可能性があります。

An A-to-G point mutation at nucleotide pair (np) 3243 (3243 mutation) in mitochondrial DNA (mtDNA) is a well-known pathogenic mutation, which has been found in approximately 80% of patients with mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes (MELAS). It has been reported that the 3243 mutation also occurs in individuals with non-MELAS phenotypes. The reasons for the phenotypic heterogeneity of the 3243 mutation have not been clarified, although it may be closely related with mtDNA heteroplasmy and their differing proportions in different tissues. We examined the proportion of mutant DNA in muscle specimens at the cellular level using single fiber analysis in five patients with the 3243 mutation: three were diagnosed clinically as having MELAS and two had mitochondrial diabetes mellitus (MDM). In both phenotypes, ragged-red fibers (RRF) contained a higher percentage of mutant DNA (average 89.8%) than non-RRF (average 42.4%). On the other hand, the proportion of mutant DNA in non-RRF revealed a wider range than in RRF and the average was higher in MELAS patients (58.5+/-27.3%) than that in MDM patients (26.3+/-27.9%), which correlated with biochemical and morphological mitochondrial abnormalities in muscle. These findings may reflect the underlying mechanisms of tissue specificity in each phenotype.