综述:线粒体类核质量控制机制:线粒体生物学与细胞免疫平衡的关键研究
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时间:2025年03月10日
来源:TRENDS IN Cell Biology 13.0
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研究人员开展线粒体类核质量控制机制研究,揭示其与疾病关联,为相关疾病治疗提供思路。
线粒体类核(Mitochondrial nucleoids)是一种有序的复合物,它容纳并保护着线粒体 DNA(mtDNA),正常情况下被限制在线粒体的双膜系统内。在细胞应激条件下,尤其是氧化应激和炎症应激时,这些类核会发生结构改变,导致其异常释放到细胞质中。类核成分的这种错误定位,特别是 mtDNA,能够触发炎症反应和细胞死亡通路,这突出了类核质量控制机制的至关重要性。线粒体类核的释放是通过特定的膜通道和转运途径进行的,从根本上破坏了细胞内环境的稳定。细胞进化出了多种清除机制来处理细胞质中的类核,包括核酸酶介导的降解、溶酶体清除和细胞排出。本文综述了控制类核质量的分子机制,并探讨了线粒体生物学与细胞免疫之间的微妙平衡。该分析为线粒体 DNA 相关疾病和炎症性疾病的治疗策略提供了思路。线粒体类核是含有线粒体 DNA(mtDNA)和线粒体转录因子 A(TFAM)等蛋白质的复杂结构,TFAM 通过相分离维持 mtDNA 的包装并调节转录。在应激条件下,类核可以通过多种途径逃离线粒体,如线粒体通透性转换孔(mPTP)开放、BAX/BAK 孔、gasdermin 蛋白,以及特殊的囊泡 [源自线粒体内膜的囊泡(VDIMs)和线粒体衍生的囊泡(MDVs)]。类核的质量控制通过类核自噬(TFAM 介导)和线粒体自噬实现。这些过程的功能障碍会导致 mtDNA 在细胞质中积累,通过环鸟苷酸 - 腺苷酸合成酶 - 干扰素基因刺激因子(cGAS-STING)通路引发炎症。异常的类核处理与神经退行性疾病、癌症和衰老相关疾病有关。
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