《Journal of Rare Diseases》：Mitochondria dysfunctional diseases among African population since the discovery of mitochondrial pathologies: a systematic review
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本综述系统梳理了1988-2023年间非洲人群线粒体疾病（MDs）的研究现状。研究发现该地区MDs研究存在显著空白，诊断主要依赖PCR技术，最常见的表型为与mtDNA A1555G突变相关的感音神经性听力损失。综述强调需加强非洲地区基因检测能力、流行病学监测和国际合作，以改善MDs的诊断和管理策略。
引言
线粒体疾病（MDs）是一组由编码线粒体蛋白的基因缺陷引起的异质性先天性代谢疾病，这些蛋白是细胞通过三羧酸循环和氧化磷酸化（OXPHOS）从底物氧化中产生ATP所必需的。它们被认为是最常见的先天性代谢错误，在成人中估计最小患病率为12.5/10万，儿童中约为4.7/10万。线粒体疾病可由核基因组（nDNA）或线粒体基因组（mtDNA）的致病性变异引起，因此可以以任何模式遗传。由于其临床和遗传异质性，以及较差的基因型-表型相关性，使得基因诊断具有挑战性。尽管线粒体功能障碍普遍存在于许多非传染性疾病中，但其病因和发病机制仍然难以捉摸。在发达国家，遗传疾病得到诊断，并向患者及其家属提供适当的管理信息，但非洲人群的情况却非如此，相关研究严重不足。
材料与方法
本系统性评价遵循PRISMA指南。检索了Scopus和PubMed数据库（截至2024年2月7日），并手动检索了Google Scholar（2023年2月9日）。搜索词包括“mitochondrial DNA”、mtDNA、Africa、African等，时间跨度为1988年至2023年。筛选过程重点关注映射非洲人群线粒体DNA疾病现有文献，排除了其他国家的研究。纳入标准包括英文论文、涉及人类参与者的线粒体疾病研究、在非洲任何国家进行的研究以及可获得全文的文献。
结果
从初始搜索中共识别出27,749篇文献，最终有23篇符合纳入标准。
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文献类型与地域分布
纳入的23篇文献包括原创研究文章、综述、观察性病例对照研究和病例报告。其中17篇为研究mtDNA突变及其在非洲人群中相关疾病的原创研究文章。研究发现，非洲范围内的线粒体病理学研究几乎全部集中在非洲大陆的南部和北部区域。南非共和国以14项研究领先，突尼斯有3项，加纳和尼日利亚各有2项。其余国家如埃及、摩洛哥和阿尔及利亚各报告了一项关于其人群中线粒体DNA障碍的研究。许多其他非洲国家缺乏已发表的关于其人群中线粒体功能障碍相关疾病的研究。
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报告疾病谱
感音神经性听力损失或听力障碍是与线粒体基因突变相关的最常被识别的疾病。在南非、加纳、突尼斯和尼日利亚均有报告。其他报告的与mtDNA突变相关的疾病包括肾眼病、由tRNALeu(UUR)A3243G突变引起的2型糖尿病、破碎红纤维、乳酸酸中毒、惊厥、周围神经病、共济失调、急性脑病、眼肌麻痹和肌张力障碍等。此外，还有由呼吸链复合体（RCC）酶缺陷引起的儿童延髓麻痹、与男性前列腺癌相关的线粒体基因组变异、作为心血管疾病遗传风险因素的线粒体DNA变异、与线粒体DNA拷贝数升高相关的神经和代谢紊乱、自闭症谱系障碍（ASD）中的线粒体功能障碍、导致男性不育的mtDNA突变以及帕金森病等。
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研究方法与资助
筛查一系列核DNA和mtDNA变异，基于疾病的流行病学信息，仍然是检测疑似导致MD的原发性线粒体遗传缺陷的主要策略之一。聚合酶链式反应（PCR）是最常用的方法。生化组织化学分析、下一代测序（NGS）技术、全外显子组测序（WES）和其他测序技术也有应用。多数研究采用多种方法相结合来研究个体中的线粒体突变。
资助来源方面，非洲政府机构，特别是南非国家研究基金，以及外国政府支持是主要来源。非政府组织、民间社会或国家协会（如南非医学研究委员会）也资助了相当一部分研究活动。其他资助来源包括国际政府组织、国际研究机构（如美国国立卫生研究院NIH）以及捐助机构。大学的研究资金也是重要的支持来源。
讨论
自35年前线粒体病理学发现以来，针对非洲人群线粒体疾病的研究进展缓慢，基于疾病的流行病学遗传数据普遍缺乏。这可能与分子遗传研究成本高昂、缺乏资金支持、缺乏线粒体遗传学专家以及非洲国家诊断和鉴定mtDNA障碍的实验室和设备不足有关。
感音神经性听力损失是非洲参与者中最常被识别的疾病。尽管大多数非洲人群因线粒体疾病的表型症状到医院就诊，但缺乏临床或分子诊断阻碍了它们的识别。此外，来自非洲人的线粒体数据稀缺也阻碍了研究和MDs的识别。
临床诊断是非洲人群中最常用的MDs诊断方法。线粒体DNA突变的多部门性质需要部署先进技术，如WGS或WES，而不是使用效用较低的方法来诊断和评估线粒体基因组的完整性和功能性，但这主要由于测序设备的不可用，根源在于缺乏资金购买或获取此类服务。
非洲关于MDs的研究分布极不均衡，主要集中在南非。这很可能是因为南非是一个先进的中等收入国家，拥有完善的医疗系统和由专家负责的实验室，能够更快速、更准确地诊断线粒体疾病。北非地区也有相对较好的表现。尽管所有非洲国家都有因线粒体功能障碍相关疾病到医疗机构就诊的报告，但由于成本限制，这些病例很少使用现代方法进行验证和确认。
结论
显然，关于非洲人群线粒体遗传疾病的数据有限。缺乏非洲线粒体疾病患者的数据，加上该领域进展缓慢，以及使用现有技术诊断疑似患者的高昂费用，将阻碍在非洲人群中线粒体缺陷及相关疾病的管理能力。迫切需要更多大规模、针对非洲特定的研究，特别是那些考虑mtDNA变异的研究，如果要改善所有弱势群体的医疗保健。研究中心、卫生机构和大学在线粒体疾病研究方面产出明显较低，主要可归因于研究线粒体障碍的高成本及其多样的病因，而这通常是由于资金普遍匮乏所致。
