美国麻省总医院的Isha H. Jain等人研究发现，机体内固有的低氧反应是线粒体呼吸链（respiratory chain，RC）抑制的保护性因素，提示低氧有可能开发成一种安全有效的疗法，用于治疗线粒体功能异常的疾病。

线粒体是古老的细胞器，它的RC缺陷可以引起线粒体功能异常，从而导致各种线粒体病，患者可出现失明、耳聋、脑实质病变、心肌病、骨骼肌疾病、胃肠道动力障碍、贫血、共济失调或肝肾疾病等，尚无有效的治疗方法。研究显示，线粒体病具有组织特异性和偶发性，常在药物、酒精、病毒感染等诱因下发病，说明线粒体本身的遗传缺陷并不足以导致细胞功能异常，提示细胞内还有信号通路或微环境对抗线粒体损伤。

为了找到原因，研究者利用人白血病悬浮细胞系K562建立了线粒体病模型，通过基因组编辑技术筛选了大约18000个基因，最终发现VHL（Von Hippel-Lindau）因子是线粒体病最有效的基因抑制因子。VHL是低氧反应通路的关键调节子，提示机体固有的低氧反应可能对遗传性线粒体病有防御作用。在体外细胞和斑马鱼模型的概念验证实验中，研究者观察到，低氧反应引起的基因和小分子活化可以降低线粒体功能异常带来的毒性。Leigh综合征模型小鼠实验显示，慢性低氧处理可以明显提高小鼠的存活率，改善小鼠的体重、体温、行为、神经病理和生物学指标异常。

这些临床前研究提示，低氧的气体混合物或许可以治疗或预防线粒体病。这一方法看似矛盾，因为氧气本身就是RC正常运转的基础，殊不知低氧可以激活哺乳类动物的适应性程序，削弱机体对线粒体有氧代谢的依赖程度，从而减少线粒体功能障碍的危害。（作者：邱梅)

参考文献：Science 2016;352:54-61