一、nad+和線粒體的關(guān)系？

煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）被認(rèn)為是線粒體能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵分子，與健康和疾病有著密切關(guān)系。NAD+如何進(jìn)入線粒體一直是未解之謎，科學(xué)家們?cè)诮湍负椭参锛?xì)胞中找到了相關(guān)的“轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白”，而在哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)卻一直未發(fā)現(xiàn)此類蛋白。近日，賓夕法尼亞大學(xué)在《自然》發(fā)表最新研究成果，首次在人類細(xì)胞中鑒定出線粒體NAD+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。

二、請(qǐng)幫忙解釋線粒體的電子傳遞情況？

電子傳遞鏈主要由下列五類電子傳遞體組成，它們是：煙酰胺脫氫酶類、黃素脫氫酶類、鐵硫蛋白類、細(xì)胞色素類及輔酶Q（又稱泛醌）。它們都是疏水性分子。除脂溶性輔酶Q外，其他組分都是結(jié)合蛋白質(zhì)，通過(guò)其輔基的可逆氧化還原傳遞電子。

（一）煙酰胺脫氫酶類

煙酰胺脫氫酶類（nicotinamine dehydrogenases）其遞氫機(jī)制是：當(dāng)其接受代謝物脫下的一對(duì)氫原子時(shí)，就由氧化型（NAD+或NADP+）變?yōu)檫€原型（NADH＋H+或NADPH＋H+）。

AH2+ NAD+/NADP+A + NADH/NADPH + H+

（二）黃素脫氫酶類

黃素脫氫酶類（flavin dehydrogenases）其傳遞氫的機(jī)制是FMN或FAD的異咯嗪環(huán)上第1位及第10位兩個(gè)氮原子能反復(fù)地進(jìn)行加氫和脫氫反應(yīng)：

SH2+ E-FMNS + E-FMNH2

SH2+ E-FADS + E-FADH2

在電子傳遞鏈中的NADH脫氫酶，它的輔基是FMN，它催化的反應(yīng)是將NADH上的電子傳遞給電子傳遞鏈的下一個(gè)成員――輔酶Q。

（三）鐵硫蛋白類

鐵硫蛋白類（iron-sulfur proteins）

因此鐵硫蛋白是單電子傳遞體。在從NADH到氧的呼吸鏈中，有多個(gè)不同的鐵硫中心，有的在NADH脫氫酶中，有的與細(xì)胞色素b及c1有關(guān)。另外，鐵硫蛋白在葉綠體中也參與光合作用中的電子傳遞。

（四）輔酶Q類

輔酶Q（coenzyme Q，簡(jiǎn)稱CoQ）是一類脂溶性的化合物，因廣泛存在于生物界，故又名泛醌（ubiquinone）。其分子中的苯醌結(jié)構(gòu)能可逆地加氫和脫氫，故CoQ也屬于遞氫體。

（五）細(xì)胞色素類

細(xì)胞色素（cytochromes, or cellular pigments）由于它是有氧條件下電子傳遞鏈中最末端的載體，故又稱末端氧化酶（terminal oxidase）。在aa3分子中除鐵卟啉外，尚含有兩個(gè)銅原子，依靠其化合價(jià)的變化，把電子從a3傳到氧，故在細(xì)胞色素體系中也呈復(fù)合體的排列。

細(xì)胞色素輔基中的鐵能可逆地進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e3+得到電子被還原成Fe2+，F(xiàn)e2+給出電子被氧化成Fe3+，所以細(xì)胞色素在電子傳遞中起著載體的作用，是單電子傳遞體。當(dāng)輔酶Q（還原態(tài)）被氧化時(shí)，細(xì)胞色素就被還原。一個(gè)還原態(tài)的泛醌分子能給出兩個(gè)電子而與兩分子的細(xì)胞色素作用，生成的兩個(gè)質(zhì)子釋放到介質(zhì)中，最后把電子傳遞給氧，使氧變?yōu)檠蹼x子（O2－）。氧離子的活性較強(qiáng)，可以和介質(zhì)中的2H+結(jié)合成水。如下式所示：

CoQ10-H2 + 2Cyt -（Fe3+）CoQ10-H2 + 2Cyt -（Fe2+）+ 2H+

2Cyt -（Fe2+）+ O2 + 2H+2Cyt -（Fe3+）+ H2O

三、我姐姐得了線粒體腦肌病，這個(gè)病可以治療嗎？

病情分析：線粒體腦肌?。╩itochondrial encephalopathy, ME）是一組少見的線粒體結(jié)構(gòu)和（或）功能異常所導(dǎo)致的以腦和肌肉受累為主的多系統(tǒng)疾病。其肌肉損害主要表現(xiàn)為骨骼肌極度不能耐受疲勞，神經(jīng)系統(tǒng)主要表現(xiàn)有眼外肌麻痹、卒中、癲癇反復(fù)發(fā)作、肌陣攣、偏頭痛、共濟(jì)失調(diào)、智能障礙以及視神經(jīng)病變等，其它系統(tǒng)表現(xiàn)可有心臟傳導(dǎo)阻滯、心肌病、糖尿病、腎功能不全、假性腸梗阻和身材矮小等。 意見建議：疾病治療 雖然近幾年對(duì)本病分子基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)突飛猛進(jìn)，但治療選擇仍然有限，目前主要依靠支持療法，而不是糾正根本缺陷。幾種比較有前景的治療方法已由小規(guī)模的非隨機(jī)試驗(yàn)證實(shí)。藥物治療 1. 聯(lián)合用藥 目前所用藥物大致分為以下 4 方面: （1） 清除氧自由基: 輔酶 Q10、艾地苯醌、維生素 C、維生素 E等; （2） 減少毒性產(chǎn)物: 二氯乙酸、二甲基甘氨酸等; （3） 通過(guò)旁路傳遞電子: 輔酶 Q10、艾地苯醌、琥珀酸鹽、維生素 K 等; （4） 補(bǔ)充代謝輔酶: 肌酸、肉堿、煙酰胺、硫胺素、核黃素等。輔酶 Q10 和維生素 C 可以使維生素 E 保持活性狀態(tài)，輔酶Q10 又可以促進(jìn)能量代謝; 二氯乙酸和維生素 B1 從不同方面作用于丙酮酸脫氫酶復(fù)合物，組合運(yùn)用可以加速氧化代謝，減少乳酸生成; 輔酶 Q10 和琥珀酸均能作為電子載體直接為復(fù)合酶Ⅱ和Ⅲ傳遞電子，故復(fù)合酶 I 缺陷的患者可以聯(lián)合使用; 抗氧化劑作用于呼吸鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，可保護(hù)各種復(fù)合酶不被氧自由基破壞。因此多年前便開始聯(lián)合用藥治療ME。另外 ME 是由于氧化磷酸化呼吸鏈的完整性被破壞所致的疾病，因此給予改善能量代謝的各種藥物有助于患者癥狀的緩解。但明確線粒體氧化磷酸化鏈條中的某個(gè)因素缺乏非常困難，因此多種輔酶、維生素等改善能量代謝的藥物組成的“雞尾酒”療法成了近些年治療 ME 的主要方法。 2．L-精氨酸 作為氧化亞氮（ NO） 前體可誘發(fā)血管舒張，從而減少 MELAS 征患者的卒中樣發(fā)作。Kubota 的研究表明 MELAS 卒中樣發(fā)作急性期給予 L-精氨酸治療后癥狀改善，磁共振波譜分析顯示頂葉皮質(zhì)乳酸峰降低、N-乙酰天門冬氨酸（ NAA） 峰正常，這些都提示 L -精氨酸可改善線粒體能量狀態(tài)及細(xì)胞活力。還有研究表明 L-精氨酸可通過(guò)影響谷氨酸的吸收和 γ-氨基丁酸的釋放調(diào)節(jié)神經(jīng)元的興奮性。雖然 L-精氨酸的安全性和確切作用尚需長(zhǎng)期隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)來(lái)證實(shí)，但其為臨床工作帶來(lái)了希望。運(yùn)動(dòng)療法 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練作為 ME 有希望的治療選擇，包括阻力和耐力訓(xùn)練。（ 1） 阻力訓(xùn)練: 理論基礎(chǔ)是基因漂移學(xué)說(shuō)。當(dāng) mtDNA發(fā)生突變時(shí)就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)同時(shí)存在野生型和突變型 mtDNA，即異質(zhì)性。但 mtDNA 突變的比例必須超過(guò)一個(gè)閾值，才能發(fā)生病變，對(duì)肌肉特定 mtDNA 突變患者的兩項(xiàng)研究證實(shí)了這種學(xué)說(shuō)，這些患者骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞檢測(cè)不到突變 mtDNA，阻力訓(xùn)練可以激活融合于骨骼肌纖維中的靜態(tài)衛(wèi)星細(xì)胞，增加野生型 mtDNA/突變型 mtDNA 的比例和糾正一些骨骼肌纖維的生化缺陷。最近報(bào)道，8 名 mtDNA 缺失患者進(jìn)行12w 的阻力訓(xùn)練后，雖然突變 DNA 水平?jīng)]有明顯下降，但肌力、氧化能力和衛(wèi)星細(xì)胞的比例都增加了。（ 2） 耐力訓(xùn)練:規(guī)律的有氧耐力運(yùn)動(dòng)可以提高組織毛細(xì)血管的密度、增加血管的通透性及線粒體呼吸鏈的酶活性。