复旦大学上海医学院科学家团队在探索遗传性线粒体疾病治疗研究方面取得突破性进展，研究论文于近日发表在国际顶级学术期刊CELL（《细胞》，2013年影响因子为31.957）杂志上。该项研究成果是由复旦大学医学神经生物学国家重点实验室沙红英、朱剑虹课题组，联合安徽医科大学曹云霞教授团队和复旦大学附属华山医院神经外科、复旦大学脑科学研究院、基础医学院等单位科学家经多年潜心研究共同完成的。沙红英博士和朱剑虹教授是本论文的共同通讯作者，安徽医科大学曹云霞教授是共同资深作者。复旦大学上海医学院临床医学八年制（本博连读）王天同学、沙红英博士及安徽医科大学第一附属医院生殖中心纪冬梅医师是该论文的共同第一作者。
    线粒体是为细胞提供能量的细胞器，它具有自身的一套DNA(mtDNA)，通过母亲的卵子传递给下一代。发生在卵子中的线粒体突变可能引起母系家族性疾病，即母源性线粒体疾病。这种突变会导致严重的问题，受影响的大多数是能量需求高的器官，例如大脑、肌肉、心脏，涉及到一系列广泛的母源性遗传病：如线粒体脑肌病（如慢性进行性眼外肌瘫痪，线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作（MELAS）综合征等），线粒体脑病（如Leber遗传性视神经病（LHOW）、亚急性坏死性脑脊髓病（Leigh病）等），线粒体肌病等。这类疾病患者通常就诊于神经内科，目前的治疗方案极为有限，患者只能靠药物短期缓解症状，无法治愈。 其中很大一类的儿童患者生存期极短，几乎不能活到成年。此外，由于线粒体DNA是通过卵胞质以母源性遗传的方式进入下一代，故通常具有一定量线粒体DNA突变的携带者医生不建议生育。因此，给家庭带来痛苦和不幸。
    极体(polar body)是卵子在减数分裂过程中排出卵包膜外的小细胞。对大多数人而言，这是一个仅仅在中学课本中学过的一个没有用处和功能的生物学名词。然而，在沙红英博士等研究人员眼里却有可能成为拯救那些线粒体病患者的救星。沙红英博士等人以极体的生物学特性为理论基础和出发点，用极体中的遗传物质代替胞浆内的遗传物质，在两种不同线粒体遗传背景的小鼠之间进行线粒体置换研究。研究结果显示第一极体置换产生的子一代小鼠及其衍生的子二代小鼠体内仅含卵胞浆供体小鼠的线粒体，在最大程度上避免了异质线粒体DNA。研究人员在小鼠上将极体移植、原核移植、纺锤体复合物移植在同一尺度进行比较，证明了极体的优越性及潜在的临床应用价值，有望能主动和彻底地预防线粒体母源性遗传疾病的发生。
    沙红英博士自硕士研究生阶段即从事以核移植技术为基础的胚胎发育、体细胞多能重编程及干细胞相关研究。2007年自同济大学博士毕业后，进入复旦大学华山医院神经外科临床医学博士后流动站朱剑虹教授课题组工作，继续从事人体细胞多能重编程。2009年出站后，留校成为复旦大学医学神经生物学国家重点实验室PI朱剑虹教授课题组的教学科研人员，一直从事线粒体置换治疗母源性线粒体疾病研究，在指导本科生教学科研活动中获得“优秀指导老师”荣誉称号。论文共同第一作者王天同学2008年入学就读于复旦大学上海医学院临床医学八年制（本博连读），2010年起与沙红英博士一起从事线粒体置换治疗母源性线粒体疾病研究。
    沙红英博士说：“尽管在动物模型上已经取得令人振奋的结果，但仍需进一步研究极体基因组置换技术在人类卵子／胚胎上的结局，并将这种置换的人胚胎与正常IVF胚胎进行详细的、长期的比较，从而为临床试验提供合适的证据。因此未来我们将进一步加强与临床的合作研究，为患线粒体疾病这类‘绝症’患者提供有效干预技术，这是十分激动人心的。”
    朱剑虹教授说：“该项创新性研究的科学意义有两个方面，首先在基础科学理论上对极体生物学认识是突破；从临床医学的角度说，这项研究的应用为阻断线粒体疾病在受影响家庭遗传提供了一条新的技术途径，有潜在和重要的临床应用前景。当然，该技术的广泛应用尚待进一步安全性和稳定性的研究来验证。”