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线粒体移植技术突破:英国诞生全球首批"三亲婴儿"破解遗传病魔咒
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月28日 来源:Nature Biotechnology 41.7
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英国纽卡斯尔团队通过原核移植(PNT)技术,成功帮助22名携带致病mtDNA变异的女性诞下8名健康婴儿。该研究首次系统性证实线粒体捐赠可有效阻断母源性线粒体疾病遗传,将突变mtDNA携带率控制在16%以下(多数<3%),为Leber遗传性视神经病变等线粒体疾病家庭带来新希望。论文发表于《新英格兰医学杂志》。
线粒体被称为细胞的"能量工厂",其独立于细胞核的环状DNA(mtDNA)突变可导致170多种遗传病。这类疾病具有特殊的母系遗传特征——精子线粒体会在受精后降解,胚胎仅继承母亲的缺陷线粒体。据统计,每5000名新生儿中就有1例线粒体疾病患者,临床表现为进行性肌无力、神经系统退化甚至早夭,目前尚无有效治疗方法。传统试管婴儿(IVF)技术对此束手无策,患者家庭往往经历多次流产或患儿夭折的悲剧。
为破解这一医学难题,英国纽卡斯尔生育中心的Mary Herbert团队历经十余年探索,最终通过原核移植(pronuclear transfer)技术实现突破。这项被通俗称为"三亲试管婴儿"的技术,巧妙地将父母受精卵的细胞核移植到健康捐赠者的去核卵子中,使新生儿获得母亲核DNA、父亲核DNA及捐赠者mtDNA的遗传组合。2023年7月,《新英格兰医学杂志》报道了这项里程碑式成果:8名健康婴儿(含1对双胞胎)顺利诞生,其突变mtDNA携带率均低于致病阈值。
关键技术包括:1)对22例携带不同mtDNA突变(含Leber遗传性视神经病变和tRNA变异)的女性进行原核移植;2)监测胚胎期至出生后突变mtDNA的动态变化;3)建立长期随访机制评估安全性。研究团队特别关注"核附着mtDNA残留"现象——即便移植后仍有微量母源mtDNA可能伴随细胞核转移。
【主要研究结果】
突变mtDNA有效控制:5名新生儿未检出母源mtDNA,3名携带率≤16%,远低于60%的致病阈值。其中1例tRNA变异婴儿出生时携带率为11.6%,但18个月随访显示临床症状。

技术安全性验证:与2016年John Zhang团队报告的纺锤体核转移(spindle transfer)案例相比,本次大规模临床证实原核移植更稳定。希腊团队曾观察到1例胚胎期突变mtDNA从微量增至30-60%的异常案例,而纽卡斯尔案例未出现显著"回复突变"。
长期影响待观察:团队计划对4名女婴进行跨代追踪,重点关注其生育时mtDNA传递规律。目前8名儿童(5月龄-2岁)均未表现典型线粒体病症状。
这项研究标志着生殖医学进入"基因修饰"新时代。尽管技术仍存在局限性——如无法完全消除突变mtDNA、潜在的表观遗传影响等,但其成功实践促使英国人类受精与胚胎学管理局(HFEA)扩大适应症范围。值得关注的是,该技术涉及的伦理争议(如"三亲"身份认同、捐赠者权益)仍需社会共识。正如加州大学Paul Knoepfler教授所言:"在如此复杂的生物学挑战中,这已是想象范围内最成功的首步突破"。未来随着表观遗传学研究的深入,线粒体移植或将成为遗传病防控体系的重要拼图。
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