PLoS One: Σύλλογος του μιτοχονδριακού DNA Παραλλαγές με καρκίνο του πνεύμονα κινδύνου σε ένα Κινέζων Χαν πληθυσμού από Νοτιοδυτική China

Φεβρουάριος 7th, 2016 elhealth του καρκίνου άρθρα

Αφηρημένο

Το μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στην οξειδωτική βλάβη και μετάλλαξη λόγω του υψηλού ποσοστού των αντιδραστικών είδη οξυγόνου (ROS) παραγωγή και περιορισμένη ικανότητα επιδιόρθωσης DNA στο μιτοχονδριακό. Προηγούμενες μελέτες έδειξαν ότι η αύξηση του αριθμού αντιγράφων του mtDNA για την αποκατάσταση της ζημίας, η οποία σχετίζεται με το κάπνισμα τσιγάρων, έχει βρεθεί να σχετίζεται με τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα στους βαρείς καπνιστές. Δεδομένου ότι η κοινή και «μη-παθολογική» παραλλαγές mtDNA προσδιοριστεί διαφορές στην οξειδωτική απόδοση φωσφορυλίωση και την παραγωγή ROS, ένα σημαντικό καθοριστικό παράγοντα του κινδύνου καρκίνου του πνεύμονα, υποθέτουμε ότι οι διακυμάνσεις του mtDNA μπορεί να παίξει ρόλους σε κίνδυνο για καρκίνο του πνεύμονα. Για να ελέγξει την υπόθεση αυτή, πραγματοποιήσαμε μια μελέτη ασθενών-μαρτύρων για να συγκρίνει τις συχνότητες των mtDNA απλοομάδων και ένα 822 bp mtDNA διαγραφή μεταξύ 422 ασθενών με καρκίνο του πνεύμονα και 504 μάρτυρες. Πολυπαραγοντική ανάλυση λογιστικής παλινδρόμησης έδειξε ότι haplogroups D και F είχαν σχέση με την αντοχή μεμονωμένων καρκίνο του πνεύμονα (OR = 0.465, 95% CI = 0,329 – 0,656,

& lt? 0.001? Και OR = 0,622, 95% CI = 0,425 έως 0,909,

= 0,014, αντίστοιχα), ενώ οι απλοομάδες G και M7 μπορεί να είναι παράγοντες κινδύνου για καρκίνο του πνεύμονα (OR = 3.924, 95% CI = 1,757 – 6,689,

& lt ? 0,001? και OR = 2.037, 95% CI = 1,253 – 3,312,

= 0,004, αντίστοιχα). Επιπλέον, πολυπαραγοντική ανάλυση λογιστικής παλινδρόμησης έδειξε ότι το κάπνισμα αποτελεί παράγοντα κινδύνου για την 822 bp mtDNA διαγραφή. Επιπλέον, οι αυξημένες συχνότητες της διαγραφής mtDNA στους άνδρες το κάπνισμα του τσιγάρου των συνδυασμένων περιπτώσεις και τους ελέγχους με απλοομάδα D έδειξε ότι η απλοομάδα D θα μπορούσε να είναι επιρρεπείς σε βλάβες του DNA από εξωτερικές ROS προκαλείται από βαρύ κάπνισμα τσιγάρων

Αιτιολογική αναφορά.: Zheng S, Qian P, Li F, G Qian, Wang C, Wu G, et al. (2012) Ένωση του μιτοχονδριακού DNA Παραλλαγές με καρκίνο του πνεύμονα κινδύνου σε ένα Κινέζων Χαν Πληθυσμός από την Νοτιοδυτική Κίνα. PLoS ONE 7 (2): e31322. doi: 10.1371 /journal.pone.0031322

Επιμέλεια: Pan-Chyr Γιανγκ, Εθνικό Πανεπιστήμιο της Ταϊβάν Νοσοκομείο, Ταϊβάν

Ελήφθη: 28 του Σεπτεμβρίου 2011? Αποδεκτές: 5 του Γενάρη 2012? Δημοσιεύθηκε: 21 Φεβρουαρίου 2012 |

Copyright: © 2012 Zheng et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτή η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από επιχορηγήσεις από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (αρ. 30772456, 81170044), επιχορηγήσεις από το Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών του τρίτου Στρατιωτικό Ιατρικό Πανεπιστήμιο (αριθ. 2007XG57, 2010XLC29), καθώς και επιχορηγήσεις από το Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών του Chongqing (Αρ 2009BA5055) που χορηγείται σε Fuyun Ji. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

ο καρκίνος του πνεύμονα έχει αντικατασταθεί από καρκίνο του ήπατος για να γίνει η κύρια αιτία του καρκίνου που σχετίζονται με θανάτους στην Κίνα, αντιπροσωπεύοντας το 22,7% του συνόλου των θανάτων από καρκίνο [1]. Τα ποσοστά νοσηρότητας και θνησιμότητας συνεχίζουν να αυξάνονται με ταχείς ρυθμούς και οι ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα θα φθάσει το ένα εκατομμύριο το 2025, αν δεν ληφθούν αποτελεσματικά μέτρα ελέγχου [2]. Το κάπνισμα και ο αμίαντος είναι οι δύο κύριες αιτίες του καρκίνου του πνεύμονα, ωστόσο, δεν είναι όλοι όσοι έχουν εκτεθεί στους παράγοντες κινδύνου θα αναπτύξουν καρκίνο του πνεύμονα, γεγονός που υποδηλώνει ότι άλλες αιτίες, συμπεριλαμβανομένων των γενετικών ευαισθησία, θα μπορούσε να συμβάλει στην ατομική κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα και ότι οι αλληλεπιδράσεις γονιδίων-περιβάλλοντος μπορεί να υπάρχουν [3] – [5]

Μέχρι τώρα, πολλές μελέτες έχουν επικεντρωθεί στις γενετικές παραλλαγές των γονιδίων του γονιδιώματος πυρηνικού DNA που κωδικοποιεί για τη διερεύνηση της γονιδίων-περιβάλλοντος αλληλεπίδραση των γενετικών παραλλαγών. γονίδια με τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα και βρήκαν ότι οι διάφοροι πολυμορφισμοί των γονιδίων όπως CYP2E1, CYP1A1, ΧΚΧΧ1, και άλλοι που συνδέονται με τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα [6] – [9]. Ωστόσο, πολύ λίγες μελέτες έχουν διερευνήσει τον ρόλο του μιτοχονδριακού DNA (mtDNA) μεταβολές στην ευαισθησία του κάθε ατόμου στον καρκίνο του πνεύμονα. Μέσω του Krebs κύκλου και οξειδωτική φωσφορυλίωση (OXPHOS), μιτοχόνδρια παράγουν τόσο ΑΤΡ για να βοηθήσει τα κύτταρα επιβιώνουν και περίπου το 85% των ενδοκυττάριων αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS), τα οποία μπορούν να προάγουν την κυτταρική διαφοροποίηση ή διεγείρουν απόπτωση. Ανθρώπινα mtDNA είναι ένα κυκλικό μόριο περίπου 16,5 kb, τα RNA που κωδικοποιεί 22 μεταφοράς (tRNAs), 2 RNAs ριβοσωμική (rRNAs) και 13 υπομονάδες της αναπνευστικής αλυσίδας που είναι απαραίτητα για τις αναπνευστικές λειτουργίες των μιτοχονδρίων [10], [11]. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι μερικές haplogroups mtDNA που σχετίζονται με την ανθρώπινη ευαισθησία σε μεταβολικές και εκφυλιστικές ασθένειες, και την επιρροή μακροβιότητα και την καρκινογένεση σε συνθήκες όπου μιτοχονδριακή παραγωγή ROS πιστεύεται ότι παίζει ένα ρόλο [12] – [15]. Επιπλέον, η κοινή και «μη-παθολογική» παραλλαγές mtDNA που καθορίζουν haplogroups mtDNA έχει βρεθεί για τον προσδιορισμό των διαφορών στην απόδοση OXPHOS και την παραγωγή ROS σε ποντίκια και ανθρώπους [16] – [19].

Έχει Διαπιστώθηκε ότι mtDNA είναι ιδιαίτερα επιρρεπή σε οξειδωτική βλάβη και μετάλλαξης λόγω του υψηλού ρυθμού παραγωγής ROS και η περιορισμένη ικανότητα επιδιόρθωσης DNA στα μιτοχόνδρια [20], [21]. Το κάπνισμα είναι μια έκθεση που επάγει οξειδωτικό στρες, με τη δημιουργία ROS μέσα στο ανθρώπινο σώμα [22], [23]. Η χρόνια οξειδωτικό στρες μπορεί να προκαλέσει βλάβη mtDNA, που οδηγεί σε σημειακές μεταλλάξεις, παρεμβολές ή διαγραφές [24], [25]. Η συσσώρευση οξειδωτικής βλάβης και τα προκύπτοντα παραλλαγές αλληλουχίας σε mtDNA μπορεί τελικά να οδηγήσει σε ανώμαλη OXPHOS στα προσβεβλημένα κύτταρα, τα οποία μπορεί να παίζουν κάποιο ρόλο στην εμφάνιση ασθενειών μιτοχονδριακής σχετίζονται. Πρόσφατα, η αύξηση του αριθμού αντιγράφων του mtDNA για αποκατάσταση της ζημίας που έχει βρεθεί να σχετίζεται θετικά με την μετέπειτα κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα μεταξύ βαρείς καπνιστές [26].

Δεδομένου ότι το κοινό και «μη-παθολογική» παραλλαγές mtDNA που καθορίζουν μια απλοομάδα mtDNA συμβάλλουν σε διαφορές στην απόδοση και ενδοκυτταρική ROS παραγωγής OXPHOS και ότι το επίπεδο των ROS σήμερα είναι ένας σημαντικός καθοριστικός παράγοντας του κινδύνου καρκίνου, υποθέτουμε ότι οι διακυμάνσεις του mtDNA να προσδιοριστούν ορισμένες απλοομάδες mtDNA μπορεί να διαδραματίσει έναν ρόλο στην προδιάθεση στον καρκίνο του πνεύμονα. Για να ελέγξει την υπόθεση αυτή, μια μελέτη ασθενών-μαρτύρων πραγματοποιήθηκε για να ερευνήσει το ρόλο της διακύμανσης mtDNA του κινδύνου καρκίνου του πνεύμονα σε ένα Κινέζων Χαν πληθυσμού από την νοτιοδυτική Κίνα. Επιπλέον, οι γονιδίων-περιβάλλοντος αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διακυμάνσεων mtDNA και σωρευτικά το κάπνισμα αναλύθηκαν.

Υλικά και Μέθοδοι

Μελέτη ομάδα

Οι ασθενείς (n = 442) με πρωτοπαθή καρκίνο του πνεύμονα διαγιγνώσκονται από Σεπτέμβριος 2007 – Δεκέμβριος 2008 προσλήφθηκαν από το Ινστιτούτο Ανθρωπίνων Αναπνευστική Νόσος του Xinqiao Νοσοκομείο. Όλοι οι ασθενείς είχαν διαγνωστεί πρόσφατα, ιστολογικά επιβεβαιωμένη και είχαν λάβει προηγούμενη θεραπεία. 504 ετών και δείγματα ελέγχου από το φύλο-συμφωνημένα συλλέχθηκαν από άτομα στο Κέντρο της κλινικής εξέτασης των Xinqiao Νοσοκομείο μεταξύ του Νοεμβρίου του 2007 και τον Δεκέμβριο του 2008. Το κριτήριο αποκλεισμού για την ομάδα ελέγχου ήταν οποιαδήποτε ιστορικό καρκίνου. Όλα τα θέματα που είχαν σχέση, τουλάχιστον εντός τριών γενεών. Μετά εξηγώντας το σκοπό και τις διαδικασίες της μελέτης, όλοι οι συμμετέχοντες υπέγραψαν μια γραπτή έντυπο συγκατάθεσης και να ολοκληρωθεί ένα λεπτομερές ερωτηματολόγιο σχετικά με τις καπνιστικές συνήθειες τους. Ελήφθησαν δείγματα αίματος σε Na-EDTA σωλήνες από όλα τα άτομα και αποθηκεύτηκαν στους -70 ° C για την εκχύλιση γενωμικού DNA. Η μελέτη εγκρίθηκε από την Επιτροπή Δεοντολογίας της Xinqiao Νοσοκομείο, Τρίτη Στρατιωτικό Ιατρικό Πανεπιστήμιο.

μιτοχονδριακού DNA haplogrouping

Το γονιδιακό DNA εκχυλίζεται από το ολικό αίμα με τη χρήση του QIAamp DNA Blood Mini Kit σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή (QIAGEN, Maryland, USA). Μιτοχονδριακού DNA haplogrouping ολοκληρώθηκε όπως περιγράφεται από τον Li [27]. Εν συντομία, το σύνολο του δείγματος μιτοχονδριακού DNA ενισχύθηκε σε 22 επικαλυπτόμενα θραύσματα PCR και στη συνέχεια υποβάλλεται σε πέψη με ενδονουκλεάσες περιορισμού 14 [28], [29]. Ένας αρνητικός μάρτυρας συμπεριλήφθηκε σε κάθε PCR-πολυμορφισμό μήκους θραύσματος περιορισμού ανάλυση (PCR-RFLP) για mtDNA haplogrouping να αποφευχθεί η τεχνητή μόλυνση που προκαλείται από το δυναμικό crossover δείγμα. PCR ανάλυση RFLP-συμπληρώθηκε με αλληλούχιση την υπερμεταβλητή τμήμα Ι (HVS-Ι, από τις θέσεις 16024 έως 16383, σε σχέση με την αναθεωρημένη Cambridge αλληλουχία αναφοράς του mtDNA, rCRS) [30]. Επιπλέον, επιλεγμένα mtDNAs που αντιπροσωπεύουν τις βασικές κυτταρικές γενιές (συμπεριλαμβανομένων haplogroups Α, Β, D, F, G, Μ7, και Μ8) αλληλουχήθηκαν πλήρως. Οι απλότυποι mtDNA, με βάση τις αλληλουχίες ΡΟΚ-RFLPs και HVSI, ταξινομήθηκαν σε haplogroups σύμφωνα με τις φυλογενετικές αναλύσεις των mtDNAs και Mitomap-Phylogeny [31] – [36]

ανίχνευση μιας διαγραφής 822 bp σε. mtDNA

Οι εκκινητές που χρησιμοποιήθηκαν για την ανίχνευση ενός 822 bp mtDNA διαγραφή ήταν οι εξής: mtDNA-1 (Εμπρός): 5′-TTCGCCTACACAATTCTCCG-3 ‘και mtDNA-2 (πίσω): 5’-ACAGATACTGCGACATAGGG-3 ‘. ενισχύσεις PCR εκτελέστηκαν σε έναν συνολικό όγκο 25 μL που περιέχει 200 mmol /l από κάθε dNTP, 0,35 μmol /L για καθένα από τα εμπρός και αντίστροφοι εκκινητές, 50 mmol /L ΚΟΙ, 10 mmol /L Tris-HCl (ρΗ 9.0) , 1,5 mmol /L χλωριούχου μαγνησίου

2, και 1 U Taq DNA πολυμεράσης (Promega, Σαγκάη, Κίνα). Οι συνθήκες κύκλων περιελάμβανε ένα βήμα προ-μετουσίωση στους 94 ° C για 4 λεπτά, ακολουθούμενη από 39 κύκλους μετουσίωσης στους 94 ° C για 40 s, ανόπτηση στους 59 ° C για 30 s, επιμήκυνση στους 72 ° C για 1 λεπτό, και μια τελική επώαση στους 72 ° C για 10 λεπτά. Τα προϊόντα της PCR έγιναν ορατά χρησιμοποιώντας ηλεκτροφόρηση σε πηκτώματα αγαρόζης 1.5% που βάφτηκε με βρωμιούχο αιθίδιο. Πέντε ζώνες που περιέχει τη διαγραφή επιλέγονται τυχαία κόπηκαν από πηκτώματα αγαρόζης και το DNA καθαρίστηκε χρησιμοποιώντας μία DNA Gel Extraction Kit (GENERAY, Σαγκάη, Κίνα). Στη συνέχεια, το καθαρισμένο DNA κλωνοποιήθηκε εντός του φορέα pMD®18-T σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή (Takara, Dalian, Κίνα). Είκοσι κλώνοι επιλέχθηκαν τυχαία για μετέπειτα αλληλούχιση. Οι θέσεις των ορίων διαγραφή (ες) προσδιορίστηκαν με ευθυγράμμιση της αλληλουχίας του προϊόντος PCR με τα rCRS του mtDNA [30]. Με σκοπό την ανίχνευση εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα της διαγραφής mtDNA, εφαρμόσθηκε μία μέθοδος ένθετη-PCR. Εναρκτήρες mtDNA-1 και mtDNA-2 χρησιμοποιήθηκαν για την πρωτογενή αντίδραση PCR. 1 μΐ των πρωτογενών προϊόντων PCR χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια ως ένα εκμαγείο για τη δευτερεύουσα αντίδραση χρησιμοποιώντας εκκινητές mtDNA-1 και mtDNA-3 (Αντίστροφα: 5′- GGCTTTATGACCCTGAAGTAG-3 ‘). Οι συνθήκες της PCR για τις δευτερεύουσες αντιδράσεις ήταν παρόμοιες με εκείνες που περιγράφονται για την πρωτογενή PCR. Τα προϊόντα της PCR έγιναν ορατά χρησιμοποιώντας ηλεκτροφόρηση σε πηκτώματα αγαρόζης 2.0% που βάφτηκε με βρωμιούχο αιθίδιο

αναλύει δεδομένα.

Το κάπνισμα τσιγάρων διαστρωματώθηκε από τον μέσο αριθμό των πακέτων-ετών συνδυασμένης περιπτώσεων και ελέγχων (1 πακέτο-έτος = 20 τσιγάρα την ημέρα για 1 έτος). Περιπτώσεις και έλεγχοι σε σχέση με Μαθητή

t-test

για τις συνεχείς μεταβλητές και chi-square test Pearson ή ακριβές τεστ του Fisher για τις κατηγορικές μεταβλητές. Για πολλαπλές συγκρίσεις των mtDNA απλοομάδων, η διόρθωση Bonferroni χρησιμοποιήθηκε (απαιτούμενο επίπεδο σημαντικότητας = 0,05 ανά αριθμό των συγκρίσεων). Για να εκτιμηθεί η ανεξάρτητη επίδραση της κάθε απλοομάδα mtDNA αναλύσεις, πολυπαραγοντική λογιστική παλινδρόμηση, με προσαρμογές για πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες (ηλικία, φύλο και τις συνήθειες καπνίσματος), έγιναν για τον υπολογισμό της αναπροσαρμοσμένης αναλογίες πιθανοτήτων (OR) και 95% διαστήματα εμπιστοσύνης (95% CI) . Αξιολόγηση της σύνδεσης μεταξύ διαγραφή του mtDNA και το κάπνισμα τσιγάρων πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας μια δοκιμή γραμμικής-by-γραμμική ένωση μετά από στρωματοποίηση με βάση την κατανάλωση τσιγάρων. Όλες οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση του στατιστικού πακέτου για τις Κοινωνικές Επιστήμες 15 για τα Windows (SPSS Inc, Chicago, IL, USA).

Αποτελέσματα

Θέμα χαρακτηριστικά

Στο σύνολο, 442 άσχετες ασθενείς και 504 άσχετες έλεγχοι είχαν προσληφθεί από την νοτιοδυτική Κίνα για τη μελέτη. μαζεύτηκαν καμία γυναικεία καπνιστές τσιγάρων. Τα περιγραφικά χαρακτηριστικά του πληθυσμού της μελέτης δίνονται στον Πίνακα 1. Ο διάμεσος αριθμός των πακέτων-ετών των συνδυασμένων περιπτώσεις και τους ελέγχους χρησιμοποιήθηκε ως το cut-σημείο για να διαχωρίσουν τα θέματα καπνίσματος. Όπως φαίνεται στον Πίνακα 1, η κατανομή των τύπων όγκου μεταξύ των ασθενών ήταν ως ακολούθως: αδενοκαρκίνωμα, 37,33%? πλακώδες καρκίνωμα, 26,02%? άλλα μη-μικροκυτταρικό καρκίνωμα, 22,4%? και καρκίνωμα μικρών κυττάρων, 14,25%. Όπως ήταν αναμενόμενο, οι περιπτώσεις κάπνιζαν περισσότερα τσιγάρα (

& lt? 0.001).

μιτοχονδριακού DNA haplogrouping

Η haplogrouping mtDNA ολοκληρώθηκε για όλες τις περιπτώσεις και τους ελέγχους. Όλα τα άτομα ταξινομήθηκαν σε 17 κοινές απλοομάδων Ασίας mtDNA με PCR-RFLPs αναλύσεων και αλληλούχιση HVS εγώ. Η κατανομή των mtDNA απλοομάδων και στις δύο περιπτώσεις και οι έλεγχοι ήταν φαίνονται στον Πίνακα 2. chi-square test Pearson ή ακριβές τεστ του Fisher έδειξε ότι, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, mtDNA απλοομάδες G, Μ7 και Μ8 (M8a + C + Z) ήταν σημαντικά υψηλότερη και haplogroups Δ και ΣΤ σημαντικά χαμηλότερο μεταξύ των περιπτώσεων (

& lt? 0.001,

= 0.001,

= 0,003,

& lt? 0.001 και

= 0,001, αντίστοιχα). Όταν εφαρμόστηκε η διόρθωση Bonferroni (απαιτούμενο επίπεδο σημαντικότητας = 0,05 ανά αριθμό των συγκρίσεων), απλοομάδα Μ8 δεν θα μπορούσε να φτάσει το προσαρμοστεί

τιμή αποκοπής & lt? 0,0029. Η πολυπαραγοντική λογιστική παλινδρόμηση αναλύει με προσαρμογές για την ηλικία, το φύλο, το κάπνισμα και αποκάλυψε ότι, επί τη βάσει ενός

αξία των & lt? 0,05, haplogroups D και F συνδέονται με την αντίσταση του καρκίνου του πνεύμονα των ατόμων (OR = 0.465 , 95% CI = 0,329 – 0,656,

& lt? 0.001? και OR = 0,622, 95% CI = 0,425 – 0,909,

& lt? 0.001? και OR = 2.037, 95% CI = 1,253 – 3,312,

= 0,004, αντίστοιχα).

ανίχνευση του μικρού διαγραφή στο mtDNA

αστάρια mtDNA-1 και mtDNA-2 ήταν κατά κύριο λόγο χρησιμοποιείται για να ανιχνεύσει τη διαγραφή του μιτοχονδριακού DNA. Στο ευρύ τύπο mtDNA, οι εκκινητές έδωσε μόνο ένα προϊόν με 1129 bp. Σε άτομα με τη διαγραφή του mtDNA, οι εκκινητές ενισχυμένα προϊόντα με το 1129 bp και μία παρεκκλίνουσα προϊόν περίπου 300 bp (Εικ. 1Α). DNA θραύσματα καθαρίστηκαν από πέντε τυχαία επιλεγμένα συγκροτήματα που περιέχει τη διαγραφή κλωνοποιήθηκαν σε φορέα pMD®18-Τ και αλληλουχήθηκε. Δεδομένα αλληλουχίας αποκάλυψαν ότι η διαγραφή τμήματος του μιτοχονδριακού DNA θραύσμα ήταν περίπου 822 bp, που ξεκινούν μεταξύ 15587-15591 θέσεις νουκλεοτιδίων (NPS) και τελειώνει μεταξύ 16408 – 16.412 NPS (Εικ. 1Γ). Επειδή και τα δύο άκρα της διαγράφεται περιοχής έχουν τα 5 bp ίδια νουκλεοτίδια (CTCCG, 5 bp σύντομη άμεσες επαναλήψεις), δεν μπορεί να προσδιοριστεί η ακριβής έναρξη και το τέλος της διαγραφής. Με σκοπό την ανίχνευση εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα της διαγραφής mtDNA, μία μέθοδος ένθετη-PCR εφαρμόστηκε για όλες τις περιπτώσεις και τους ελέγχους. Στο ευρύ τύπο mtDNA, οι εκκινητές mtDNA-1 και mtDNA-3 απέδωσε μόνο ένα προϊόν με 956 bp. Σε άτομα με τη διαγραφή του mtDNA, οι εκκινητές ενισχυμένα προϊόντα με 956 bp και μια παρεκκλίνουσα προϊόν με 134 bp (Εικ. 1Β).

(Α) PCR προϊόντων ενισχύθηκε με εκκινητές mtDNA-1 και mtDNA-2. Η δεξιά λωρίδα είναι DL μοριακό δείκτη 2000. W1, W2, W3 και δείχνει τα προϊόντα PCR με 1129 bp από το ευρύ τύπο mtDNA, Μ1, Μ2, Μ3 και Μ4 που δείχνει τα προϊόντα PCR με 1129 bp και 307 bp από μεταλλαγμένα mtDNA. προϊόντα (Β) ενισχύθηκε με PCR με εκκινητές mtDNA-1 και mtDNA-3. Η δεξιά λωρίδα είναι DL μοριακό δείκτη 2000. W1 και W2 που δείχνει προϊόντα PCR με 956 bp από το ευρύ τύπο mtDNA, Μ1, Μ2, Μ3 και Μ4 που δείχνει τα προϊόντα PCR με 956 bp και 134 bp από μεταλλαγμένα mtDNA. (Γ) Το 822 bp mtDNA διαγραφή στη σχηματική αναπαράσταση ενός γραμμικοποιημένου μιτοχονδριακό γονιδίωμα. Μιτοχονδριακή νουκλεοτίδια αριθμούνται σύμφωνα με rCRS του mtDNA [30]. Οι επαναλήψεις νουκλεοτιδίων στις θέσεις διάσπασης ή κοντά σε παρένθεση. Η τοποθέτηση του ▾ άνω βραχίονα δείχνει ότι η ακριβής θέση διάσπασης εντός του νουκλεοτιδίου επανάληψης ήταν άγνωστη. Η διαγραφή κομμάτι mtDNA καλύπτονται 15.587 – 15591 NPS στο 16408-16412 NPS. CTCCG έδειξε τις 5 bp σύντομο άμεσες επαναλήψεις σε αμφότερα τα άκρα των περιοχών διαγραφής. Η διαγραφή αυτή που σχηματίζεται από τη διάσπαση μέσα στις άμεσες επαναλήψεις 5 bp.

Κατανομή των 822 bp mtDNA διαγραφή μεταξύ ασθενών και μαρτύρων

Όταν συγκεντρώθηκαν τα θέματα και από τις δύο περιπτώσεις και τους ελέγχους και στρωματοποιημένη από διάμεσος αριθμός των πακέτων-ετών των συνδυασμένων περιπτώσεις και τους ελέγχους, ο επόμενος δοκιμή ένωση γραμμική-από-γραμμική αποκάλυψε μια αυξανόμενη τάση για mtDNA διαγραφή από το κάπνισμα για τα βαρέα ομάδες κάπνισμα (τόσο

αξία και

τάση & lt? 0.001) (Σχήμα 2Α).. Οι συχνότητες της διαγραφής του mtDNA ανάμεσα στο φως το κάπνισμα και το βαρύ κάπνισμα σε θέματα συγκεντρώνονται από τις περιπτώσεις και τους ελέγχους και στρωματοποιημένη κατά τις συνήθειες καπνίσματος συγκρίθηκαν και με δεδομένο το Σχ. 2Β. chi-square test Pearson ή ακριβές τεστ του Fisher αποκάλυψε ότι η διαγραφή εμφανίστηκαν σημαντικά συχνότερα σε βαριά θέματα καπνίσματος (

& lt? 0.001). Η πολυπαραγοντική λογιστική παλινδρόμηση αναλύσεις προσαρμοστεί για την ηλικία και το φύλο αποκάλυψε ότι το κάπνισμα τσιγάρων μπορεί να είναι ένας παράγοντας κινδύνου για τη διαγραφή του mtDNA (OR = 6.540, 95% CI = 3,247 έως 13,174, ρυθμίζεται

& lt? 0.001). Επιπλέον, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, η διαγραφή του mtDNA ήταν σημαντικά εμπλουτισμένη σε περιπτώσεις καρκίνου του πνεύμονα (

& lt? 0.001) (Εικ. 2C). Η πολυπαραγοντική λογιστική παλινδρόμηση αναλύσεις με προσαρμογή ως προς την ηλικία, το φύλο, και τις συνήθειες καπνίσματος αποκάλυψε ότι ο κίνδυνος των περιπτώσεων καρκίνου του πνεύμονα για τη διαγραφή του mtDNA ήταν 3,8 φορές υψηλότερο από αυτό των ελέγχων (OR = 3.776, 95% CI = 2,662 – 5,355, ρυθμίζεται

& lt? 0.001). Είναι ενδιαφέρον ότι η εμφάνιση της διαγραφής mtDNA ήταν σημαντικά υψηλότερη σε θηλυκά άτομα μη καπνιστών από ότι στους άνδρες το κάπνισμα των συνδυασμένων περιπτώσεων και ελέγχων (

& lt? 0.001) (Εικ. 2D). Η πολυπαραγοντική λογιστική παλινδρόμηση αναλύσεις προσαρμοστεί για την ηλικία έδειξε ότι ο κίνδυνος της γυναικείας Απαγορεύεται το κάπνισμα σε θέματα για τη διαγραφή του mtDNA ήταν 5,8 φορές υψηλότερη από εκείνη των αρρένων ατόμων το κάπνισμα (OR = 5.814, 95% CI = 3,279 έως 10,309, ρυθμίζεται

& lt?. 0.001)

Del, διαγραφή. Ο διάμεσος αριθμός των πακέτων-ετών συνδυασμένης περιπτώσεων και ελέγχων χρησιμοποιήθηκε ως η cut-σημείο για τη διαστρωμάτωση των θεμάτων κάπνισμα τσιγάρων. Η ενιαία γραμμή που απεικονίζει το ποσοστό των ατόμων που είχαν την διαγραφή ή όχι. * Υποδεικνύει

& lt? 0.001. (Α) Κατανομή της διαγραφής mtDNA μεταξύ των ατόμων συγκεντρώθηκαν από τις περιπτώσεις και τους ελέγχους και στρωματοποιημένη κατά πακέτα-έτη του καπνίσματος. Οι μη καπνιστές που δεν είχε κανένα οποιοδήποτε ιστορικό καπνίσματος? Φως-καπνιστές που κάπνιζαν 1-30 πακέτα-έτη καπνίσματος? Βαρύ καπνιστές που κάπνιζαν & gt? 30 πακέτα-έτη καπνίσματος?

τάση αυτή υπολογίζεται από την chi-square test για γραμμικά-by-γραμμική συσχέτιση (και τα δύο

αξία και

τάση & lt? 0.001). (Β) Κατανομή της διαγραφής mtDNA μεταξύ φωτός-τσιγάρο και βαρύ τσιγάρο θέματα του καπνίσματος σε συνδυασμό περιπτώσεις και τους ελέγχους. Φως-καπνιστές που κάπνιζαν 0-30 πακέτα-έτη καπνίσματος? Βαρύ καπνιστές που κάπνιζαν & gt? 30 πακέτα-έτη καπνίσματος. ΕΑΠ (95% ΠΙ) και

αξία που καθορίζεται από την πολυπαραγοντική ανάλυση λογιστικής παλινδρόμησης, προσαρμοσμένο για την ηλικία και το φύλο (OR = 6.540, 95% CI = 3,247 έως 13,174, ρυθμίζεται

αξία & lt? 0.001). (Γ) Κατανομή της διαγραφής mtDNA μεταξύ ασθενών και μαρτύρων. Σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, η διαγραφή του mtDNA ήταν σημαντικά εμπλουτισμένη σε περιπτώσεις καρκίνου του πνεύμονα (

& lt? 0.001). ΕΑΠ (95% ΠΙ) και

αξία που καθορίζεται από την πολυπαραγοντική ανάλυση λογιστικής παλινδρόμησης με προσαρμογή για τις συνήθειες ηλικία, το φύλο και το κάπνισμα (OR = 3.776, 95% CI = 2,662 – 5,355, ρυθμίζεται

& lt? 0.001). (D) Κατανομή της διαγραφής mtDNA μεταξύ των ατόμων για μη καπνιστές τσιγάρων συγκεντρώνονται από τις περιπτώσεις και τους ελέγχους και στρωματοποιημένη ανά φύλο. Μη καπνιστές που δεν είχε κανένα ιστορικό καπνίσματος τσιγάρων. ΕΑΠ (95% ΠΙ) και καθορίζεται από πολυπαραγοντική ανάλυση λογιστικής παλινδρόμησης

τιμή προσαρμοσμένη για την ηλικία (OR = 5.814, 95% CI = 3,279 έως 10,309, ρυθμίζεται

& lt? 0.001).

Κατανομή των 822 bp mtDNA διαγραφή σε μεγάλες απλοομάδες mtDNA των συνδυασμένων περιπτώσεις και τους ελέγχους

Οι συχνότητες της διαγραφής mtDNA σε μεγάλες απλοομάδες mtDNA των συνδυασμένων περιπτώσεις και έλεγχοι που δίνονται στον πίνακα 3 . Όπως φαίνεται στον πίνακα 3, chi-square test Pearson ή ακριβές τεστ του Fisher αποκάλυψε ότι η διαγραφή εμφανίστηκαν σημαντικά συχνότερα σε ασθενείς με mtDNA απλοομάδων D (

& lt? 0.001). Η πολυπαραγοντική λογιστική παλινδρόμηση αναλύσεις προσαρμοστεί για την ηλικία, το φύλο συνήθειες και το κάπνισμα αποκάλυψε ότι απλοομάδα D θα μπορούσε να είναι ένας παράγοντας κινδύνου για την 822 bp mtDNA διαγραφή (OR = 1.906, 95% CI = 1,359 – 2,738, ρυθμίζεται

& lt? 0.001). Οι συχνότητες της διαγραφής mtDNA σε μεγάλες haplogroups mtDNA μεταξύ αρρένων ατόμων καπνίσματος και αρσενικά υποκείμενα κάπνισμα τσιγάρων μη συνδυασμένων περιπτώσεις και έλεγχοι παρουσιάζονται στον Πίνακα 4 και 5, αντίστοιχα. Όπως αναφέρεται στον πίνακα 4, απλοομάδα D βρέθηκε να είναι ένας παράγοντας κινδύνου για τη διαγραφή του mtDNA μεταξύ των αρρένων ατόμων κάπνισμα (OR = 2.752, 95% CI = 1,699 – 4,456, ρυθμίζεται

& lt? 0.001). Όπως φαίνεται στον Πίνακα 5, η διαγραφή εμπλουτίστηκε σε άτομα με mtDNA haplogroups G μεταξύ αρρένων ατόμων κάπνισμα μη τσιγάρο (

= 0,036). Η πολυπαραγοντική λογιστική παλινδρόμηση αναλύσεις προσαρμοστεί για την ηλικία έδειξε ότι βάσει του

αξία των & lt? 0,05, απλοομάδες G μπορεί να είναι ένας παράγοντας κινδύνου για τη διαγραφή του mtDNA στους άνδρες το κάπνισμα μη τσιγάρων των συνδυασμένων περιπτώσεις και έλεγχοι (OR = 3.906, 95% CI = 1,381 έως 12,255, ρυθμίζεται

= 0,017).

Συζήτηση

στην παρούσα μελέτη, mtDNA haplogroups D και F βρέθηκαν να είναι επωφελής για την αντίσταση των ατόμων με καρκίνο του πνεύμονα, ενώ απλοομάδες G και M7 συσχετίστηκαν με αυξημένο κίνδυνο για καρκίνο του πνεύμονα σε ένα Κινέζων Χαν πληθυσμού από την νοτιοδυτική Κίνα. Επιπλέον, το κάπνισμα ήταν ένας παράγοντας κινδύνου για την 822 bp mtDNA διαγραφή και απλοομάδες mtDNA D ήταν επιρρεπή σε βλάβες από εξωτερικές ROS προκαλείται από το κάπνισμα. Τα ευρήματα που παρέχονται αποδείξεις από το σημείο του mtDNA ότι η αλληλεπίδραση γονιδίου-περιβάλλοντος δεν υπάρχει στο άτομο ευαισθησία σε καρκίνο του πνεύμονα. Για τις γνώσεις μας, αυτή είναι η πρώτη μελέτη που αναφέρει το καταστατικό του κινδύνου καρκίνου του πνεύμονα με τις παραλλαγές του mtDNA και του τσιγάρου καπνίσματος με την 822 bp mtDNA διαγραφή που αρχίζει μεταξύ 15587-15591 NPS και τελειώνει μεταξύ 16.408 – 16.412 NPS.

το 822 bp mtDNA διαγραφή τυχαία βρέθηκε να είναι παρούσα σε πολλά δείγματα, όταν οι εκκινητές mtDNA-1 και mtDNA-2 χρησιμοποιήθηκαν για να ενισχύσουν το θραύσμα του mtDNA για μετέπειτα αλληλούχιση του HVS Ι στη μελέτη. Κατ ‘αρχήν, χρησιμοποιώντας το ένθετο-PCR πρωτόκολλο, είναι δυνατόν να συγκεντρωθεί διαγράφεται μόρια στο πρώτο στάδιο της PCR και την ανίχνευση μεμονωμένων μορίων. Έτσι, όλα τα δείγματα (περιπτώσεις και έλεγχοι) στη συνέχεια εκ νέου ενισχύθηκε χρησιμοποιώντας την πιο ευαίσθητη μέθοδο nested-PCR για την ανίχνευση εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα της διαγραφής mtDNA. Για να διερευνήσουν το ρόλο της διαγραφής mtDNA στον πληθυσμό της μελέτης, οι συχνότητες της διαγραφής mtDNA συγκρίθηκαν μεταξύ φως υποκειμένων καπνίσματος και βαριά αντικείμενα καπνίσματος των συνδυασμένων περιπτώσεων και ελέγχων. Η σύγκριση έδειξε ότι η διαγραφή του mtDNA ήταν σημαντικά πιο συχνή σε βαριά αντικείμενα καπνίσματος σε σύγκριση με το φως θέματα καπνίσματος. Πολυπαραγοντική ανάλυση λογιστικής παλινδρόμησης έδειξε ότι το κάπνισμα ήταν ένας παράγοντας κινδύνου για τη διαγραφή του mtDNA. Πολλές από τις ουσίες στον καπνό του τσιγάρου είναι χημικές ουσίες που μπορεί να δημιουργήσει ROS στο ανθρώπινο σώμα για να εισαγάγει το οξειδωτικό στρες που θεωρείται ότι εμπλέκονται στην καρκινογένεση του πνεύμονα [37], [38] και οι μεταλλάξεις του mtDNA [39] – [41]. Πρόσφατα, έχει αναφερθεί ότι η αύξηση του αριθμού αντιγράφων του mtDNA σχετίζεται με τη μελλοντική ανάπτυξη του καρκίνου του πνεύμονα στους βαρείς καπνιστές αποζημίωσης για ζημιές που οφείλονται σε περιορισμένη ικανότητα επιδιόρθωσης του DNA των μιτοχονδρίων [26]. Έτσι, οι προηγούμενες διαπιστώσεις ότι βαρείς καπνιστές τσιγάρων θα έχουν υψηλότερη εσωτερική δόσεις των ROS [42], [43] και την αύξηση του mtDNA αντιγράψετε τον αριθμό [26] από ό, τι ελαφρύτερο καπνιστές τσιγάρων υποστήριξε τα ευρήματα μας ότι βαρείς καπνιστές θα έχουν αυξημένη συχνότητα της διαγραφής mtDNA σύγκριση με το φως τους καπνιστές τσιγάρων.

διαγραφή του μιτοχονδριακού DNA γενικά πιστεύεται ότι είναι τα αποτελέσματα των οξυρίζας επαγόμενης βλάβης του DNA, αλλά ο μηχανισμός της διαγραφής είναι ελάχιστα κατανοητός. Οι περισσότερες διαγραφές του mtDNA είναι κατά κύριο λόγο (-85%), που πλαισιώνεται από σύντομο άμεσες επαναλήψεις [44], [45]. Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο προτάσεις σχετικά με το σχηματισμό της mtDNA διαγραφές. Μια πρόταση είναι ότι η διαγραφή του mtDNA θα μπορούσε να δημιουργηθεί μέσω ενός μηχανισμού αναπαραγωγής γλίστρησε-βάση [46]. Όμως, η πρόταση αυτή αμφισβητήθηκε από την πρόσφατη τροποποίηση του μοντέλου μετάθεσης κλώνου που υποστηρίζει ότι δεν υπάρχουν μεγάλες περιοχές του μονόκλωνου DNA, μάλλον, η καθυστέρηση-κλώνου της μήτρας είναι σε μεγάλο βαθμό προστατευμένες από την RNA [47], [48]. Μια άλλη πρόταση είναι ότι mtDNA διαγραφές θα μπορούσαν να παραχθούν κατά την επισκευή των κατεστραμμένων DNA που προκαλείται από αυξημένο οξειδωτικό στρες από ό, τι προκαλεί [49]. Η τελευταία πρόταση αυτή υποστηρίχθηκε από πολλές μαρτυρίες από

Ε. coli

, τα ποντίκια με ανθρώπινα κύτταρα [50] – [53]. Το 822 bp mtDNA διαγραφή διαπιστώθηκαν στη μελέτη είναι επίσης πλαισιώνεται από 5 bp σύντομες άμεσες επαναλήψεις (CTCCG) (Εικ. 1Γ). Τα ευρήματά μας παρέχεται έμμεση απόδειξη για να υποστηρίξει την πρόταση αργότερα ότι οι διαγραφές του mtDNA θα μπορούσαν να δημιουργηθούν κατά την επισκευή των κατεστραμμένων του DNA που δημιουργούνται από το κάπνισμα τσιγάρων. Η κατανόηση του μηχανισμού που εμπλέκονται στην παραγωγή και την επακόλουθη κλωνική επέκταση αξίζει να διερευνηθεί περαιτέρω.

Σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, η διαγραφή mtDNA βρέθηκε να εμπλουτιστεί σε περιπτώσεις. Προκειμένου να διερευνηθεί κατά πόσον η διαγραφή του mtDNA συνδέθηκε με κάποιες απλοομάδες mtDNA, οι συχνότητες της διαγραφής mtDNA σε μεγάλες απλοομάδες mtDNA των συνδυασμένων περιπτώσεις και τους ελέγχους αναλύθηκαν και τα δεδομένα αποκάλυψαν ότι η διαγραφή εμφανίστηκαν σημαντικά συχνότερα στο mtDNA haplogroups D και πολυπαραγοντική λογιστική αναλύσεις παλινδρόμησης αποκάλυψε ότι απλοομάδα D θα μπορούσε να είναι ένας παράγοντας κινδύνου για τη διαγραφή του mtDNA. Δεδομένου ότι το κάπνισμα ήταν ένας παράγοντας κινδύνου για τη διαγραφή του mtDNA και κανένα υποκείμενο κάπνισμα θηλυκό τσιγάρων είχαν συγκεντρωθεί στη μελέτη, οι άνδρες εθελοντές συγκεντρώθηκαν από τις περιπτώσεις και τους ελέγχους στρωματοποιήθηκαν με το κάπνισμα τσιγάρων σε άρρενες κάπνισμα και άνδρες εθελοντές καπνιστές χωρίς τσιγάρο για να αναλύσει περαιτέρω τη σύνδεση της διαγραφής του mtDNA με απλοομάδες mtDNA. Η ανάλυση των συχνοτήτων της διαγραφής mtDNA σε μεγάλες απλοομάδες mtDNA μεταξύ των αρρένων ατόμων κάπνισμα αποκάλυψε επίσης ότι η απλοομάδα D θα μπορούσε να είναι παράγοντες κινδύνου για τη διαγραφή του mtDNA. Δεν παρόμοια βρέθηκε σημαντική διαφορά μεταξύ αρρένων ατόμων για μη καπνιστές τσιγάρων. Ωστόσο, mtDNA απλοομάδα G βρέθηκε να είναι ένας παράγοντας κινδύνου για τη διαγραφή μεταξύ των αρρένων ατόμων για μη καπνιστές τσιγάρων. Είναι ενδιαφέρον ότι η διαγραφή εμπλουτίστηκε σε θηλυκά άτομα για μη καπνιστές τσιγάρων σε σύγκριση με άρρενες κάπνισμα τσιγάρων μη συνδυασμένων περιπτώσεις και ελέγχου. Ένας λόγος υποθέσαμε να εξηγήσουμε αυτή η διαφορά είναι ότι το μαγείρεμα αναθυμιάσεις πετρελαίου θα μπορούσε να είναι μεγαλύτερο παράγοντα κινδύνου για τη διαγραφή του mtDNA για τις γυναίκες που μαγειρεύουν πολύ πιο συχνά από τους άνδρες στη νοτιοδυτική Κίνα.

Πολλά απλοομάδες mtDNA βρέθηκαν να παίζουν ρόλους στην ανθρώπινη μακροζωία, καρκινογένεση, κληρονομική οπτική νευροπάθεια του Leber (LHON), και άλλες μεταβολικές και εκφυλιστικές ασθένειες. Μιτοχονδριακού DNA απλοομάδα D είναι μία από αυτές τις απλοομάδες mtDNA. Haplogroup D ορίζεται από την ειδική C5178A διακύμανση μιτοχονδριακή αφυδρογονάση ΝΑϋΗ υπομονάδα 2 (ND2). Προηγούμενες μελέτες έδειξαν ότι το προστατευτικό αποτέλεσμα μιας υποκατάστασης Leu → Met στο αμινοξύ 237 (L237M) του ND2 (C5178A) έναντι οξειδωτικής βλάβης στα μιτοχόνδρια συμβάλλει όχι μόνο στην ανθρώπινη μακροζωία [13], [16], αλλά και να παρέχει ισχυρή αντι- αθηροσκληρωτικής επιδράσεις σε διαβητικούς ασθενείς και προστατεύει έναντι του εμφράγματος του μυοκαρδίου [14]. Έτσι, η προστατευτική επίδραση της haplogroup D από την οξειδωτική βλάβη μπορεί επίσης να μειώσει τον κίνδυνο του καρκίνου του πνεύμονα. Η συχνότητα των haplogroup J, το οποίο βρέθηκε να συσχετίζεται με χαμηλότερη αποτελεσματικότητα της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων (ETC), μειωμένη ΑΤΡ, μειωμένη παραγωγή ROS και η συσσώρευση σε ηλικιωμένα άτομα, αυξήθηκε σε ασθενείς με LHON και σκλήρυνση κατά πλάκας λόγω της περιορισμένης του δύναμη για να αντισταθμίσει την μιτοχονδριακή ενεργητική ανεπάρκεια [18], [19]. Ομοίως, απλοομάδα D θα μπορούσε να εξηγήσει την αυξημένη συχνότητα της παραλλαγής C5178A σε ηλικιωμένα άτομα, η οποία προκαλείται από μειωμένη οξειδωτική βλάβη [13], [16]. Ωστόσο, όταν τα εξωτερικά ROS που δημιουργούνται από τις αυξήσεις κάπνισμα, η συχνότητα της διαγραφής mtDNA αυξήσεις των τσιγάρων κάπνισμα υποκείμενα με haplogroup D. Ένας λόγος υποθέσαμε να εξηγήσουν τα φαινόμενα ότι το mtDNA haplogroup D βρέθηκε να είναι προστατευτικό στον καρκίνο του πνεύμονα, ενώ η διαγραφή μιτοχονδριακού DNA εμπλουτίστηκε σε άρρενες τσιγάρο κάπνισμα με mtDNA απλοομάδα D των συνδυασμένων περιπτώσεις και οι έλεγχοι είναι ότι τα άτομα με απλοομάδα D θα μπορούσε να είναι επιρρεπείς σε βλάβες των εξωτερικών ROS προκαλείται από το κάπνισμα. Τα υπολείμματα μεθειονίνης έχουν προταθεί για να αποτελέσει ένα σημαντικό αμυντικό μηχανισμό αντι-οξειδωτικό [54]. Σύμφωνα με την προβλεπόμενη μοντέλο της ανθρώπινης ND2 μοριακού [55], η υποκατάσταση Leu → Met στο αμινοξύ 237 (L237M) του ND2 (C5178A) είναι εκτεθειμένο στην επιφάνεια του συμπλόκου Ι και μπορεί να παίζουν σημαντικό ρόλο στην προστατευτική επίδραση έναντι οξειδωτικής βλάβης μιτοχόνδρια ως ένα αποτελεσματικό οξειδωτικό καθαριστή [13]. Εντοπισμός του υπολείμματος μεθειονίνης (Leu → Met) επί της επιφανείας του συγκροτήματος θα μπορούσα επίσης να αποτελεί στόχο για βλάβη της αυξημένης ROS ό προκάλεσε. Το κατεστραμμένο δομή υπόλειμμα ή επιφάνειας του συγκροτήματος θα μπορούσε να προκαλέσει ή να επιδεινώσει τη διαγραφή του μιτοχονδριακού DNA. Ο άλλος λόγος που υποτίθεται ότι πρέπει να εξηγήσουμε τα φαινόμενα είναι ότι ο κίνδυνος καρκίνου του πνεύμονα και η διαγραφή του mtDNA δεν επηρεάζεται μόνο από τις παραλλαγές του mtDNA. Το πυρηνικό υπόβαθρο στο οποίο οι απλοομάδες mtDNA ταξινομηθεί και η διαγραφή του mtDNA βρέθηκε μπορούν επίσης να συμβάλλουν στην ευπάθεια των ατόμων σε κίνδυνο για καρκίνο των πνευμόνων και τη διαγραφή του mtDNA. Ερευνώντας την παραγωγή της ενδογενούς ROS και την προστατευτική επίδραση έναντι οξειδωτικής βλάβης στα μιτοχόνδρια υπό διαφορετικές συνθήκες διαφορετικής haplogroups mtDNA με το ίδιο πυρηνικό υπόβαθρο, ή τη διερεύνηση της διαφορετικής πυρηνικό υπόβαθρο με τα ίδια haplogroups mtDNA, μπορεί να μας βοηθήσει, τουλάχιστον εν μέρει, σε διερευνήσει τις θεμελιώδεις μηχανισμούς.

Haplogroup F αναγνωρίστηκε επίσης λιγότερο συχνά σε περιπτώσεις καρκίνου του πνεύμονα ως απλοομάδα D, αλλά δεν βρέθηκε σημαντική διαφορά στις συχνότητες της διαγραφής mtDNA μεταξύ των αρσενικών τσιγάρο κάπνισμα σε άτομα με απλοομάδα ΣΤ Haplogroup

Χρόνιες ασθένειες

PLoS One: Σύλλογος του μιτοχονδριακού DNA Παραλλαγές με καρκίνο του πνεύμονα κινδύνου σε ένα Κινέζων Χαν πληθυσμού από Νοτιοδυτική China