线粒体-溶酶体互作紊乱及质量调控障碍揭示II型粘多糖贮积症小鼠脑心损伤机制

【字体: 时间:2025年04月13日 来源:Metabolic Brain Disease 3.2

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  来自巴西的研究团队针对II型粘多糖贮积症(MPS II)的神经系统与心脏病变机制展开研究,通过分析6月龄MPS II小鼠模型,首次揭示线粒体-溶酶体接触(Mit-lys)异常导致TBC1D15/Rab7失衡、Drp1介导的线粒体分裂减弱及VDAC1/COX IV异常堆积,并发现脑皮层TCA循环酶(CS/MDH)与心肌能量代谢(IDH/CK/PK)功能受损。该研究为理解MPS II多器官病变提供了全新视角。

  在探索II型粘多糖贮积症(MPS II)致病机制的过程中,科学家们发现了一场微观世界的"通讯故障"——线粒体与溶酶体这对细胞"能量站"和"回收中心"的对话出现严重紊乱。通过对6月龄MPS II小鼠的精细解剖,研究揭示脑皮层和心脏组织中调控细胞器接触的关键蛋白TBC1D15显著减少,而运输标记Rab7却在心脏异常增多。更令人惊讶的是,线粒体"分裂大师"Drp1的罢工导致细胞器形态失衡,伴随线粒体膜通道蛋白VDAC1和呼吸链复合物COX IV的异常堆积,暗示着"能量工厂"进入失控的扩产状态。

在脑皮层战场,三羧酸循环(TCA)遭遇重创:柠檬酸合成酶(CS)和苹果酸脱氢酶(MDH)活性下降直接切断了能量货币ATP的生产线。而心脏战区则爆发了更复杂的危机——异柠檬酸脱氢酶(IDH)、肌酸激酶(CK)和丙酮酸激酶(PK)集体怠工,线粒体呼吸链更是"电力不足"。有趣的是,尽管心肌细胞出现脂质过氧化(通过丙二醛检测可见),但脑组织却意外躲过了这场氧化风暴。

最引人深思的是自噬系统的"双面表现":脑区线粒体自噬(mitophagy)因parkin蛋白减少而受阻,心脏却反常地激活了这套"报废程序"。这些发现如同拼图般揭示了MPS II患者多器官损伤背后的统一机制——细胞器社交网络的崩溃引发的能量灾难,为开发新型靶向疗法点亮了路标。

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