
好多东说念主皆有这种体验:年青时整夜后睡一觉就满血回生,现时略略熬夜或加班,第二天像被掏空;往日跑个 5 公里第二天照常上班,现时一练成酸痛两三天,收复显明变慢。
(开端:Pixabay)
好多东说念主把这类变化归因于年岁、压力或作息,但在细胞层面,它时常对应一个更具体的系统变化——持重供能的线粒体在损耗,出问题的线粒体却莫得被实时清走。
若是把东说念主体细胞比作一个劳作的工场,那么线粒体即是工场里的发电机。它们持重坐蓐能量(ATP)、调度钙离子、科罚脂肪,还参与免疫信号。
但这些发电机用潜入会出故障,比如产生无益的活性氧。这时间,线粒体自噬(mitophagy)就登场了:它是一种进化上陈腐的机制,能聘用性地把坏线粒体打包,送到细胞的“垃圾科罚站”(溶酶体)里领悟掉。这么,细胞就能保抓干净、健康,还能合乎压力,比如缺氧或感染。
近日,来自复旦大学和洛桑联邦理工学院的征询东说念主员合营在 Cell Research 上发表了一篇对于线粒体自噬的综述。著作指出,线粒体自噬恰是守护东说念主体健康、对抗朽迈的重要,而它的失调则是帕金森、腹黑病乃至糖尿病的幕后推手。
张开剩余83%著作率先详备先容了线粒体自噬的职责经由。
最经典确当属 PINK1/Parkin 通路。健康时,PINK1 参加线粒体后马上被降解;一朝线粒体受损,PINK1 就会堆积在线粒体名义,像点亮了红色警示灯,并招募 Parkin 来“贴标签”(泛素化),然后自噬体就把它们吞掉。这条路在压力下止境活跃。
图 | PINK1/Parkin 通路(开端:Cell Research)
除了经典通路,由 FUNDC1 和 BNIP3 介导的受体通路则是细胞唐突特定极点环境的反馈。FUNDC1 像是一个高机灵度的氧气感应器,在低氧环境下,它融会过脱磷酸化作用马上激活,凯旋勾住自噬体卵白,开启心肌保护等自救圭臬;而 BNIP3(止境同眷属的 NIX)则更多地在代谢压力与发育信号中发达作用,它不仅在缺氧肿瘤细胞的生活中饰演重要变装,更是红细胞发育过程中淹没线粒体、腾出携氧空间的“清说念夫”。
这些受体机制跳过了复杂的卵白召募措施,通过与自噬体的凯旋集会,竣事了对特定病理当激的精确反馈。
那么,为什么线粒体自噬失控,东说念主就会生病?
图 | 线粒体自噬关连东说念主类疾病空洞(开端:Cell Research)
著作指出,线粒体自噬失调竟然是好多慢性病的“幕后黑手”。它不是变成这些疾病的单一原因,但时时是重要重要。
神经退行性疾病。大脑神经元对能量需求极高,占全身 20% 的 ATP,且竟然不行再生,线粒体自噬残障对神经的打击最凯旋。
帕金森病最典型,PINK1 或 Parkin 的功能丧失性突变会导致早期发病。线粒体自噬瘫痪后,受损线粒体在多巴胺能神经元里堆积,活性氧束缚破损神经结构,最终导致神经元物化,激发震颤、僵硬等症状;阿尔茨海症中,β-淀粉样卵白干扰线粒体自噬,导致记挂零落;亨廷顿病和肌萎缩侧索硬化也雷同,突变卵白(如 OPTN、TBK1)堵塞清运通说念。著作提到,大脑不同区域线粒体自噬水平不相通,比如黑质区低,就更容易出问题。
心血管疾病。腹黑是高能耗器官。像心梗后收复血流时,线粒体自噬本该保护,但过度或不及皆会加重损害。心衰中,PINK1 减少导致心肌细胞凋一火。著作例如,BNIP3 和 FUNDC1 在腹黑压力下发达作用,脂质如神经酰胺也参与。
代谢疾病。肥壮、糖尿病、非乙醇性脂肪肝(MASLD)皆和线粒体自噬关联。损坏的线粒体干扰胰岛素信号和脂肪代谢,导致能量危急。比如,在肥壮模子中,PINK1 缺失会加重胰岛素抵挡。
癌症。线粒体自噬在癌症中的作用最复杂,既能抑癌,也能促癌。
抑癌作用:健康细胞中,线粒体自噬能淹没受损线粒体,减少活性氧,活性氧会破损 DNA,导致基因突变,激发癌症。比如 Parkin 在多种癌症(如肝癌、乳腺癌)中常缺失或突变,会导致受损线粒体堆积,活性氧加多,澳洲幸运5app官网下载基因组不褂讪,最终诱发肿瘤;促癌作用:癌细胞快速增殖时,融会过 “Warburg 效应”(即使氧气充足,也优先用糖酵解供能)纯粹能量,这时线粒体自噬会 主动减少线粒体数目,帮癌细胞唐突自如;癌症干细胞(CSCs)更依赖线粒体自噬,淹没受损线粒体,守护干性(能束缚区分产生新癌细胞),还能帮 CSCs 灭绝免疫系统的舛错。
甚而有些癌细胞会劫抓线粒体自噬,比如肺癌细胞融会过 BNIP3 卵白,主动计帐线粒体,减少活性氧,从而抵挡化疗药物,化疗药常通过产生活性氧杀死癌细胞。
免疫和炎症疾病。损坏的线粒体开释 mtDNA,激活炎症。感染时,病毒(如新冠 SARS-CoV-2)会劫抓线粒体自噬灭绝免疫。著作强调,在朽迈中,线粒体自噬下跌会导致免疫堕落。
这篇综述最令东说念主戮力的部分在于,科学家正在尝试东说念主工抵制这个计帐过程,通过调控线粒体自噬来治病。现时,多款针对线粒体自噬的药物如故从本质室走向了临床历练。
尿石素 A 是肠说念细菌代谢石榴、浆果中的鞣花酸产生的 “青年物资”,约 40% 的东说念主能通过肠说念菌群合成尿石素 A ,其他东说念主需要凯旋补充。它的作用机制很理智:能褂讪 PINK1,促进泛素链麇集,还能激活 BNIP3 通路,况且不会过度损害健康线粒体。
临床征询阐述,给中年东说念主补充 4 个月尿石素 A,能增强肌肉线粒体自噬,改善肌肉力量和畅通耐力;给 AD 小鼠补充,能减少 Aβ 和 Tau 堆积,改善通晓;甚而在帕金森病、肌肉萎缩症模子中,其也能保护细胞。现时尿石素 A 是独一被阐述能在东说念主体中增强线粒体自噬的自然化合物。
亚精胺是自然存在于小麦、大豆、坚果中的多胺,之前因 “延迟酵母、小鼠寿命” 闻明,自后发现它还能激活线粒体自噬。
本质露馅,给老年小鼠补充亚精胺,能收复肌肉干细胞的线粒体自噬,逆转朽迈导致的肌肉再生能力下跌;给老年大鼠补充,能减少骨骼肌里的受损线粒体;甚而能通过血脑障蔽,改善老年小鼠的记挂力。现时有临床历练在探索亚精胺对冠心病、心力缺少的颐养后果。
还有些自然化合物也有后劲,比如胸腺醇能激活 PINK1-Parkin 通路,辞谢小鼠脂肪肝;NAD+ 前体(如 NMN、NR)能通过激活 SIRT1 卵白,增强线粒体自噬,改善朽迈关连的代谢杂沓词语;畅通也能通过 AMPK 磷酸化 ULK1,激活线粒体自噬,这亦然畅通能抗衰、保护伞经的原因之一。
针对线粒体自噬的重要节点,科学家正在建造精确颐养药物。
PINK1 激活剂,比如 ABBV-1088(之前叫 MTK458),能褂讪 PINK1-TOM 复合物,促进受损线粒体淹没,现时已参加临床 Ⅰ 期,用于颐养帕金森病。
USP30 扼制剂,USP30 会去除线粒体上的泛素链,扼制它能增强线粒体自噬。Mission Therapeutics 公司已报说念了多种 USP30 共价扼制剂,比如 MTX325 能保护帕金森病小鼠的多巴胺能神经元,MTX652 能改善小鼠心肌肥厚,现时皆在临床历练中。
Parkin 激活剂,比如 BIO-2007817,能 帮 Parkin 解锁,增强它对受损线粒体的识别能力,对 Parkin 突变导致的帕金森病有后劲。
总体而言,线粒体自噬通过聘用性地淹没受损或富余的线粒体身分,在守护细胞稳态中发达着至关转折的作用,其功能失调已日益被合计是多种疾病的转折致病因素。
{jz:field.toptypename/}对鄙俗东说念主来说,现时就能通过浅易神色呵护线粒体自噬,比如多吃富含鞣花酸、亚精胺的食品,保抓为止畅通。这些措施虽不行治病,但能通过增强线粒体自噬,减速朽迈,镌汰疾病风险。
参考绽放:
1.Wang, Q., Sun, Y., Li, T.Y. et al. Mitophagy in the pathogenesis and management of disease. Cell Res 36, 11–37 (2026). https://doi.org/10.1038/s41422-025-01203-7
运营/排版:何晨龙
发布于:北京市
备案号: