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案例报告
.1997年10月15日；17(20):7746-53.
doi:10.1523/JNEUROSCI.17-20-07746.1997。

肌阵挛性癫痫和破碎红纤维（MERRF）综合征：CNS神经元的选择性易损性与单个神经元分离物中线粒体tRNAlys突变水平无关

L Zhou（L周） 1, A Chomyn公司, G阿塔迪, C A米勒
附属公司
案例报告

肌阵挛性癫痫和粗糙红纤维（MERRF）综合征：CNS神经元的选择性易损性与单个神经元分离物中线粒体tRNAlys突变水平无关

L Zhou（L周）等。 神经科学. .

摘要

神经元亚群的选择性脆弱性是神经退行性变的一个显著特征。线粒体传播疾病也不例外。在这项研究中，对一名肌阵挛性癫痫和粗糙红纤维综合征患者的中枢神经系统组织进行了线粒体tRNALys基因中核苷酸（nt）8344从a到G的转换，以检测突变mtDNA的比例。从组织学严重受影响的大脑区域（包括齿状核、浦肯野细胞和下橄榄核）的冷冻切片中，以及从可能受影响较小的神经元亚群（脊髓前角细胞）中，显微切割单个神经元胞体或相邻的神经胶质和神经胶质。用不匹配的引物和限制性内切酶消化PCR扩增后，对突变和正常线粒体DNA进行定量。所分析的所有中枢神经系统区域的神经元及其周围神经膜和胶质细胞显示出高比例的突变mtDNA，从Purkinje细胞的97.6+/-0.7%到前角细胞的80.6+/-2.8%不等。在所分析的每个神经元组中，神经元胞体值与周围神经膜和神经胶质或区域组织匀浆中的值相似。令人惊讶的是，与对照组相比，MERRF小脑齿状核神经元的丢失率从7%到46%不等。因此，除了高比例的突变mtDNA之外的其他因素，特别是中枢神经系统不同区域之间的核控制神经元差异，似乎有助于线粒体功能障碍和最终的细胞死亡。

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数字

图1。
图1。
小脑苏木精和伊红染色的组织切片(A类,B类)，齿状核(C,天)，下橄榄核(E类,F类)和胸椎脊髓的前角(G公司,H（H）).A、 C、E、和G公司显示神经正常个体的组织；B、 D、F、和H（H）显示MERRF综合征患者的组织。与正常对照组相比，病变组织中的神经元胞体萎缩。在对照小脑中，Purkinje细胞与下面的内部颗粒层人为分离。比例尺，40μm。
图2。
图2。
条形图表示CNS不同区域中剩余神经元的百分比。如材料和方法中所述，测定每个显微镜视野（放大250倍）的神经元数量。这个酒吧表示MERRF段中平均数与控制段中平均值的比值。误差条代表SEM。
图3。
图3。
显微解剖程序。小脑组织切片用1%甲苯胺蓝染色。A类，要移除的神经元(箭头)被玻璃微吸管的尖端对准。B类，神经元被吸入玻璃微吸管。C神经胞体抽吸后显示相同的切片。比例尺，70μm。天，神经元(箭头)在下橄榄核。E类，通过注射器抽吸去除神经元后的同一切片。比例尺，50μm。
图4。
图4。
第个结果，共个Bgl公司消化CNS三个不同区域的DNA扩增的PCR片段。这个顶部频带是108bp的野生型mtDNA片段。这两个下部频带是来自突变mtDNA的35和73 bp片段。A类，区域组织与混合神经元分离物的比较。无标记车道，尺寸标记，φX174消化欣fI（功能接口）。车道1，未剪切；车道2下橄榄核、组织；车道3下橄榄核，神经元胞体；车道4，齿状核，组织；车道5、齿状核、神经元胞体；车道6、脊髓、组织；车道7脊髓、运动神经元胞体；车道8、MERRF患者的血液；9号车道，母亲的血。B类，与neuropil相比的区域组织。无标记车道，尺寸标记，如中所示A类.车道1，牙本质核，组织；车道2、齿状核、神经膜。C，与单个神经元相比，区域组织。车道1，小脑组织；车道2，单个Purkinje细胞当量；车道3，仅引物，无DNA(箭头表示引物二聚体）。天，pBluescript II SK作为DNA内消化标记Bgl公司I.未标记车道、尺寸标记、1 kb DNA梯。车道1，完全消化；车道2，未切割。这个底部带是超螺旋DNA；这个顶部频带是松弛的环状DNA。
图5。
图5。
条形图表示不同CNS区域中突变mtDNA的百分比。每个酒吧表示通过PCR和凝胶分析对特定组织或神经元分离物中突变DNA的比例进行两到六次测定的平均值。除血液外，对每种样本的至少两个样本池进行凝胶分析（有些样本池进行了多次PCR和凝胶分析）。对患者的一份血液样本进行了七次测定。神经元，神经元胞体；浦肯野细胞，浦肯野细胞体；神经纤维神经元胞体周围的物质在胞体被移除后立即收集；组织来自组织切片的材料包括胞体、神经膜和胶质。这个酒吧标记单个Purkinje细胞代表六对Purkinje soma half的平均值。每对突变DNA的比例分别为97.3、97.6、96.5、95.8、97.0和95.6%。误差条代表2 SEM。
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