致病线粒体DNA（mitochondrial DNA, mtDNA）变异可诱发严重的线粒体呼吸缺陷，是线粒体疾病的原因，此变异亦可导致老化和老化相关的紊乱：包括糖尿病和肿瘤发病。另一方面，由于核DNA变异和（在常氧条件下）加强糖降解引起的线粒体呼吸缺陷，如：warburg效应，被认为与肿瘤发展相关。由于致病mtDNA的变异也能诱导线粒体呼吸缺陷和上调需氧糖酵解，随着年龄的增长，这些mtDNA的变异也能导致肿瘤发生。然而，由于排除核DNA变异与老化及肿瘤发生过程的因果关系十分困难，故对线粒体变异与老化和肿瘤发生之间的关系至今未有明确的证据确认。目前，可以通过显示G13997A mtDNA调节糖尿病的进展，淋巴癌的形成和转移（不包括老化）来证明部分以上提出的假设。但仅限于在此模型中。

    近期，日本筑波大学生命环境科学系的Osamu Hashizumea等学者对小鼠体内特殊mtDNA的突变可调节糖尿病和淋巴癌的进展进行了研究。

    该研究首先假设由致病mtDNA变异的累积，活性氧或乳酸盐的合成过量引起的呼吸作用缺陷与老化和老化相关疾病有关，这包括糖尿病和肿瘤。研究者之前通过利用mtDNA交换技术来解决这个问题，实验结果表明，一种在小鼠肿瘤细胞内发现的G13997A mtDNA变异可通过过度产生ROS来诱发肿瘤的转移。转线粒体小鼠（transmitochondrial mice, mitomice），即通过将小鼠癌细胞中提取的G13997A mtDNA引入小鼠胚胎干细胞而生成的小鼠。研究者利用该动物模型证实了G13997A mtDNA调控着糖尿病的发展、淋巴瘤的形成和转移，但未发现其与衰老的相关性。（作者：袁雅玉)

参考文献：《Proceedings of the National Academy of Sciences》2012;109:10528-10533