线粒体（mitochondrion），是细胞的“能量工厂”，线粒体内有一套独立于细胞核的遗传物质——线粒体DNA（mtDNA）。由于线粒体在能量稳态中的重要作用，因此，线粒体障碍会导致多种疾病发生，包括发育障碍、神经肌肉疾病、代谢疾病、癌症进展等等。

2022年10月13日，美国麻省总医学院和费城儿童医院的研究人员在《新英格兰医学杂志》（NEJM）上发表了题为：Congenital Hypermetabolism and Uncoupled Oxidative Phosphorylation 的研究论文。他们在一组同卵双胞胎中发现了一种之前没被报道过的线粒体遗传病——线粒体解偶联综合征（Mitochondrial Uncoupling Syndrome）。

线粒体疾病通常会干扰线粒体的功能，然而，这些双胞胎却是线粒体异常活跃，尽管他们摄入了远超身体所需的热量，但体重却仍然很低。

该论文的通讯作者、麻省总医院的 Vamsi K. Mootha 教授表示，目前一发现的线粒体遗传疾病有300多种，几乎都与线粒体功能被阻断有关，而这一次发现的是一种极不同寻常线粒体疾病类型。

研究人员对患者的基因组测序显示，他们的ATP5F1B基因突变，该基因编码线粒体ATP合成酶的β亚基，从而导致线粒体ATP合成酶异常，细胞需要这种酶来生成ATP（三磷酸腺苷），ATP在水解时释放出的能量较多，是生物体内最直接的能量来源。

线粒体解偶联（Mitochondrial Uncoupling）是一种自然代谢过程，约占能量消耗的20%-40%。实验显示，这些患者的线粒体ATP合成酶的突变，会促进线粒体解偶联，从而加速能量消耗。因此，研究团队讲这种线粒体疾病命名为——线粒体解偶联综合征（Mitochondrial Uncoupling Syndrome），患者表现为高代谢水平和高线粒体解偶联。

研究团队表示，这些患者是第一批被发现和确认的线粒体解偶联综合征患者，对线粒体解偶联综合征的研究，可能提供对一般人群能量代谢差异的新见解。

这些病例对罕见病遗传学、线粒体生物学和代谢领域研究非常重要。现在有不少研究集中在激活线粒体解偶联来治疗肥胖和代谢疾病。该论文中的发现，或将为肥胖和代谢疾病的治疗带来启发。

 

原始出处：

Ganetzky RD， et al. Congenital Hypermetabolism and Uncoupled Oxidative Phosphorylation. N Engl J Med 2022； 387：1395-1403.