每个细胞中都含有大量的线粒体DNA（mtDNA），但细胞间的突变负荷差异很大，这种现象被称为异质性（heteroplasmy）。随着发育和年龄增长，异质性的mtDNA突变会逐渐积累，导致线粒体疾病和神经退行性疾病的发生。来自《Developmental Cell》的研究团队开发了一种单分子线粒体DNA荧光原位杂交（mtDNA-smFISH）技术，能够特异性检测单个mtDNA分子，并在活体果蝇组织和人类细胞中，以单细胞分辨率观察和测量mtDNA的异质性水平。研究发现，在果蝇的神经发生过程中，mtDNA会经历一个“体细胞瓶颈”效应，这解释了神经元之间异质性变异度增加的原因，并符合数学模型预测，使得一些神经元更容易累积高突变负荷。然而，在神经发生和卵子发生过程中，mtDNA的分离伴随着“纯化选择”：身体更倾向于保留健康的野生型mtDNA，而非致病性mtDNA。这项研究揭示了发育过程中细胞命运的转变（伴随着细胞形态、行为和代谢的变化）如何影响有害mtDNA变异的传递和选择。该研究由未具名研究机构发布，为我们理解mtDNA在衰老和疾病中的作用提供了新的视角。
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