与氨基糖甙类抗生素耳毒性相关的线粒体12S rRNA突变的流行病学特征

摘要

线粒体DNA(mtDNA)12S rRNA是氨基糖甙类抗生素导致的非综合征型听力损失的一个突变热点区域.在这些突变位点中,位于12S rRNA高度保守的解码区的同质性的A1555G和C1494T突变与耳聋相关,这两个突变导致很多患者的氨基糖甙类抗生素中毒性耳聋.A1555G突变和C1494T突变会在12SrRNA的高度保守的A位形成新的1494C-G1555或1494U-A1555碱基对.这些改变使得12S rRNA在二级结构上与细菌的16S rRNA的相应区域的二级结构更加相似,因此,由于C1494T和A1555G突变在12SrRNA形成U-A和G-C配对使得氨基糖甙类抗生素的结合更加容易,这就是为何携带这些突变的人在接触了氨基糖甙类抗生素时会出现或加重耳聋的原因.携带C1494T和A1555G突变的细胞的生化特征是线粒体蛋白质合成的异常并随之引起细胞的呼吸功能异常.而且,当用含高浓度的巴龙霉素或新霉素的DMEM培养基来培养携带这两个突变的细胞系时,可以观察到这些细胞与对照细胞系相比会出现生长缺陷和线粒体内蛋白的翻译异常.这些观察为以下结论提供了直接的遗传和生化方面的证据,即A1555G和C1494T突变是导致氨基糖甙类抗生素诱导的非综合征型耳聋的致病性的mtDNA突变.而且,这些研究数据还为我们进行以下预测提供了有价值的信息和方法:(1)哪些患者有耳毒性风险;(2)提高使用氨基糖甙类抗生素治疗时的安全性;(3)逐渐减少耳聋的发生率.