導讀：據2017年9月刊PLOS One，研究發現“首個直接生物學證據”可證明患有海灣戰爭綜合征的退伍軍人體內出現高頻率的DNA損傷和基因拷貝。
1海灣戰爭老兵綜合征
海灣戰爭綜合征是指一些參加過1991年海灣戰爭的老兵在戰后出現了精神壓抑、疲勞、頭痛、失眠、腹瀉、記憶力衰退、注意力分散、肌肉和關節疼痛、呼吸障礙等各種身體不適的綜合癥狀。據統計，曾參加過“沙漠風暴”行動的70萬美軍中大約有16萬人自稱患有此病。美國國防部在2001年12月10日首次正式承認，參加過海灣戰爭的老兵確實患有海灣戰爭綜合征。這是一種在高技術戰爭迫壓下，由于遭受武力打擊和心理打擊而發生的心理疾病。這種疾患具有傳染性，如果不能得到及時治療和遏制，將會對部隊戰斗力造成致命性的打擊。
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線粒體DNA研究進展
來自美國新澤西州退伍軍人事務衛生保健系統的健康科學專家、首席研究員Mike Falvo博士,同時也是美國新澤西州羅格斯大學醫學院的助理教授，主要研究心血管，心肺和其他系統如何應對身體和環境壓力。2010年加入VA后不久，他了解到許多海灣戰爭退伍軍人身體的都經歷了嚴重的疲勞和其他癥狀。 “對我來說，這聽起來與線粒體疾病的癥狀非常一致，”他說。 “在回顧文獻之后，我意識到當時還沒有發表關于GWI研究調查線粒體功能障礙是否導致這種癥狀的研究?！?/span>
于是Flavo聯系了美國新澤西州羅格斯大學醫學院的同事Helene Hill博士，他曾研究過線粒體DNA。在本次研究中，Hill作為一名聯合調查人員，和Flavo一起討論、產生并支持了Falvo 2017年研究的初步數據。他們發現了“首個直接生物學證據”，證明了患有海灣戰爭綜合征（GWI）的退伍軍人體內含有高于常人的受損DNA和基因拷貝。此項研究結果發表于2017年9月刊的PLOS One雜志上。
3具體研究過程
Golomb曾在弗吉尼亞州的海灣戰爭退伍軍人疾病研究顧問委員會中擔任顧問。在國防部的資助下，她和她的團隊在2014年報告了他們所稱的“第一個證明了海灣戰爭綜合征的線粒體功能紊亂的直接證據。”在2014年的一項對GWI的46名退伍軍人的研究中，Golomb和她的同事們發布了營養補充輔酶Q10(CoQ10)缺少造成老兵疲勞的研究結果。
Falvo的研究參考了加州大學圣地亞哥分校的Beatrice Golomb博士。Falvo和他的同事直接對線粒體基因組進行測試。相比之下，Golomb使用成像技術檢查患有海灣戰爭綜合征的退伍軍人的肌肉氧化能力。肌肉氧化能力是衡量組織或肌肉能夠使用氧氣的量度。線粒體的功能越好，組織就越能使用氧氣。Golomb等研究人員一定程度上希望將他們的研究結果復制到更大的研究中。而在 Falvo的研究中，患有海灣戰爭綜合征的退伍軍人的數量則是Golomb研究中的三倍。
這項研究聚焦于線粒體DNA（mtDNA），研究對象包括21名海灣戰爭綜合征患者（GWI）和7名對照組（無GWI的老兵和無GWI的非老兵）。
在血液檢查中，研究人員觀察到，相對于沒有疾病的對照組，在患有GWI的退伍軍人中觀察到更多損傷和線粒體DNA（mtDNA）拷貝，這也表明DNA損傷過多。其中損傷頻率直接反映了DNA損傷程度，而mtDNA拷貝增加的數量則反映了對損傷的反應程度。
根據首席研究員Mike Falvo博士表示，損傷頻率和mtDNA拷貝的數量均因外界環境的不同而有所變化。他同時指出，每個人都會遇到某種程度的mtDNA損傷，這可能與老化和環境污染有關，比如空氣污染。
在該項研究中，和對照組中3名無GWI的退伍軍人和4名非退伍軍人相比，患有GWI的退伍軍人實驗組的mtDNA損傷度要高出20%。更大的mtDNA損傷程度符合線粒體功能障礙的表現，這可能會導致GWI的癥狀，并且隨著時間的推移，這種疾病會持續存在。這項結果可以證明線粒體功能障礙與GWI病理生物學有關。
Falvo解釋說，研究人員使用了他的團隊合作者實驗室開發的一項新技術，使他們可以直接從總DNA中評估線粒體DNA的質量，而不必分離出線粒體。他說，這種方法更容易執行，而且不需要通過組織切片檢查來分析，比如骨骼肌。
雖然Falvo和他的團隊主要對mtDNA感興趣，但他們也研究了核DNA，這對整個線粒體健康也是至關重要的。核DNA損傷是導致癌癥、神經退化、線粒體功能障礙和許多與年齡有關的疾病的主要原因。研究人員說，在患有GWI的退伍軍人中，核DNA受損程度也提高了，但沒有達到“統計學意義”。
4線粒體功能障礙和GWI
線粒體是細胞內提供能量的重要細胞器。它們就像一種消化系統，可以吸收營養，分解它們，并為細胞創造能量豐富的分子。它們對毒素引起的潛在傷害非常敏感。線粒體功能障礙患者有多種器官系統的癥狀，主要是神經和肌肉。有海灣戰爭綜合征的退伍軍人也有類似的癥狀。許多海灣戰爭退伍軍人認為在戰爭期間他們被暴露于有害化學物質和其他毒素中。
Falvo的研究人員寫道：“GWI退伍軍人的線粒體功能障礙在某種程度上有助于解釋這種疾病持續了25年以上的原因。 例如，在戰爭部署過程中，暴露在化學物質環境中可能給mtDNA和損害積累造成了最初的損害?！?/span>
5共同努力，突破GWI難關
VA最近發起了一項為期三年的試驗，以確定使用輔酶Q10形式的泛醌進行治療是否能改善患有海灣戰爭綜合征退伍軍人的身體功能。
該研究正在四個VA（美國退伍軍人事務部）醫療中心進行：邁阿密，波士頓，明尼阿波利斯和紐約布朗克斯。那里的官員正在為雙盲安慰劑研究招募200名GWI老兵。邁阿密VA醫療保健系統的主要研究人員Nancy Grace Klimas博士說，該計劃是基于數據支持需要修復線粒體功能的方法，并補充與疾病有關的消耗性抗氧化劑儲存?？寡趸瘎┦强梢匀コ矬w內潛在有害氧化劑的物質，如維生素C或β-胡蘿卜素。
另外，南佛羅里達退伍軍人事務研究和教育基金會是一個支持VA研究的非營利組織。該機構的Mary Ann Fletcher博士正在探索與CoQ10治療相關的生物標志物的變化。這些生物標記包括炎性細胞因子和自然殺傷細胞(NK)細胞。炎性細胞因子是免疫系統中某些細胞分泌的物質，并對其他細胞產生影響。而自然殺傷細胞(NK)則在腫瘤和病毒感染細胞的宿主和排斥中起著重要的作用。
6更大樣本量的研究
Falvo正在擴大團隊努力研究海灣戰爭綜合征患者的線粒體DNA損傷。他還參與了由杜克大學研究環境毒理學的副教授Joel Meyer博士領導的一項由美國國防部支持的新研究。研究人員正在招募約150名患有和未患GWI的退伍軍人，以期確認Falvo 2017年研究的結果，還希望獲得關于mtDNA對線粒體功能和恢復過程的損害的新知識。
“為了確保我們的研究結果是可靠的，”Falvo說， “這不僅意味著確認目前的結果，而且要研究可能導致線粒體DNA損傷或缺乏修復的原因?！?/span>
參考文獻
Yang Chen, Joel N. Meyer, Helene Z. Hill, Gudrun Lange, Michael R. Condon, Jacquelyn C. Klein, Duncan Ndirangu, Michael J. Falvo. Role of mitochondrial DNA damage and dysfunction in veterans with Gulf War Illness. PLOS ONE, 2017; 12 (9): e0184832 DOI: 10.1371/journal.pone.0184832