常用抗生素损伤线粒体

四环素调控的基因表达系统是以大肠杆菌Tn10特异的四环素抗性操纵子为基础而建立的，属负调控作用方式。如Tet-off/Tet-on基因表达系统是新近发展起来的高效、无毒、具有严密开/关功能的基因表达系统。自推出以来，在很多方面得到了广泛的应用,尤其是在基因的表达调控及基因治疗上。然而，尽管有不少文献将四环素类描述为线粒体抑制剂，但是四环素在这些系统中的使用很少受到质疑。

Tet-off/Tet-on系统由大肠杆菌Tn10转座子中四环素阻遏操纵子的两个部件（四环素阻遏蛋白TetR和四环素操纵子序列Tet0）与四环素及其衍生物Dox组成。在Tet-on系统中，TetR与单纯疱疹病毒的VP16转录活化域组成融合蛋白——四环素控制的反式活化因子（tTA），通过7个拷贝的Tet0和部分CMV启动子组成的四环素反应元件（TRE）共同控制下游基因的表达。在Tet-on系统中，tTA蛋白中有4个氨基酸残基发生突变，并称其为rtTA（tTA），Tc或Dox不存在时，rtTA不能与TRE结合，下游基因关闭，当Tc或Dox存在时，结合了Tc或Dox的rtTA空间构象改变可与TRE结合并启动下游基因的转录。

虽然Tet-off/Tet-on系统为基因功能研究提供了精致的灵活性，但是很少有研究人员考虑使用四环素本身存在的潜在不利影响，但是长期使用抗生素，已知可导致临床不良反应。

研究表明，随意加四环素可能对生物实验带来负面影响：四环素会改变线粒体基因组的表达，并且破坏细胞呼吸链的功能。

这项研究表明，这些抗生素通过影响线粒体的翻译，可引起的一个单核细胞蛋白质不平衡，这种影响可能反映了线粒体和变形菌之间的进化关系。即使在低浓度时，四环素也能诱导线粒体蛋白毒性压力，导致核基因表达的变化，并改变常用细胞类型以及线虫、果蝇、小鼠和植物中的线粒体的动力学和功能。

由于四环素类抗生素被广泛应用于科学研究，科学家们应该意识到它们会对实验结果产生潜在的混杂效应，随意加四环素可能对生物实验带来负面影响：四环素会改变线粒体基因组的表达，并且破坏细胞呼吸链的功能。此外，这些结果告诫我们，由于四环素对环境和人类健康的潜在影响，因此应该警惕其在畜牧业的广泛使用。