4月14日在《Cell Stem Cell》發表的一項研究指出，隨著年齡的增長，人類線粒體DNA中會積累突變。這一發現，對于使用誘導多能干細胞（iPSC）的潛在療法有重要意義，iPSC是從患者的皮膚細胞生成，并可用于修復受損組織或器官。如果“誘導多能性”細胞來源于一位上了年紀的病人的細胞，那么可能就含有錯誤的線粒體DNA，這可能削弱“誘導多能性”細胞的治療價值。

因此，本文共同資深作者、美國俄勒岡健康與科學大學胚細胞和基因治療中心主任Shoukhrat Mitalipov和辛辛那提兒童醫院線粒體醫學項目主任、醫學遺傳學家、華人教授黃濤生（Taosheng）表示，用于治療用途的iPS細胞系，應該進行篩查，以發現線粒體DNA突變。

Shoukhrat Mitalipov是國際上著名的干細胞技術應用于線粒體疾病治療領域的專家，曾在2007年成功建立出靈長類動物猴子的克隆干細胞系，曾經入選《Nature》2013年度十大人物，也被稱為克隆“酋長”和“線粒體狂人”（相關閱讀：Nature：干細胞領域兩大牛人攜手打造線粒體置換術；科學家最新研究首次成功克隆成年人細胞；Science十大科學突破之人體胚胎克隆）。黃濤生博士早年畢業于福建醫學院，1986年在第三軍醫大學獲得碩士學位，博士畢業于美國西奈山醫學院，現任美國辛辛那提大學、辛辛那提兒童醫院終身教授，多項突破性成果被刊登在權威學術期刊上。

黃教授說：“人們只傾向于研究核基因組。但是，如果你想在一個人身上使用‘誘導多能性’細胞，你就必須檢查線粒體基因組的突變。”

線粒體DNA包含支持基本需要的基因，如作為細胞的能源生產。雖然每個細胞儲存著兩份核DNA，在單個細胞中可能有一千份線粒體基因組的副本。這些副本都可能包含突變的和健康的線粒體DNA。

黃教授說：“我們稱之為斑點效應。每一個細胞可能都是不同的。彼此相鄰的兩個細胞，可能有不同的突變或不同百分比的突變。”

這些突變可以在“誘導多能性”細胞中被復制。在創建一個治療性的iPS細胞系之前，要從患者身上收集一組細胞。這些細胞會進行突變檢測。如果測試人員利用Sanger測序，這種舊技術不像新一代測序那樣敏感，發生在不到百分之二十的樣本中的任何突變，將不會被發現。但是，線粒體DNA突變可能發生在細胞庫中不到百分之二十的線粒體中。因此，突變率尚不清楚。Mitalipov說：“這些線粒體突變實際上是隱蔽性的。”

但是在制備iPS細胞系的過程中，研究人員擴大了來自患者組織切片的單個細胞的克隆。在iPS細胞系中的每一個細胞，都將包含與最初成熟細胞相同的線粒體DNA突變。所以，Mitalipov和黃濤生博士不是研究一個iPS細胞系，而是從每個患者組織樣本中獲得了10個iPS細胞克隆，并進行了測序，以更好的理解線粒體DNA突變率。

他們采集了24歲到72歲之間的人群的血液和皮膚樣本。當他們測試樣品尋找線粒體DNA突變時，發現突變的水平很低。但是當他們對iPS細胞系進行測序時，他們發現了更高數量的線粒體DNA突變，尤其是在超過60歲的患者的細胞中。他們還發現，在一個細胞內含有突變的線粒體比例更高。一個細胞內突變的線粒體DNA含量越高，就對細胞功能的損害越大。

因為每個iPS細胞系是從一個不同的細胞制備而來的，因此，每一個細胞系可能包含不同類型的線粒體DNA突變和突變負載。為了選擇受損最小的細胞系，作者建議篩查每個病人的多個細胞系。黃教授說：“這是一個好主意，檢查iPS克隆尋找線粒體DNA突變，并確保你挑選到了一個好的細胞系。”

Mitalipov教授說，線粒體基因組相對較小，只包含37個基因，因此使用新一代測序篩選，應該可行的。這應該是相對便宜和辦得到的。