线粒体自噬的调控机制及其在相关疾病中的作用

发布时间：2021-07-11 06:47

　　线粒体自噬（mitophagy）是指特异清除受损或多余线粒体的过程,是一种重要的线粒体质量控制机制。线粒体自噬功能障碍或线粒体自噬过度激活都会破坏线粒体稳态,影响机体健康甚至导致死亡。主要讨论了在酵母和哺乳动物细胞中发现的正向调控线粒体自噬的机制:在酵母中,线粒体自噬是由自噬相关蛋白32（autophagy-related protein 32,Atg32）介导的;而哺乳动物体内线粒体自噬的调控途径主要有3种:PTEN诱导激酶1（PTEN-induced kinase 1,PINK1）/E3泛素连接酶Parkin途径、类NIP3蛋白X（NIP3-like protein X,Nix）途径、携带FUN14结构域蛋白1（FUN14 domain-containing protein 1,UNDC1）途径,此外,还有几种新发现的线粒体自噬受体也能够介导线粒体的特异清除。并对目前研究较少的线粒体自噬的负调控机制进行了综述。最后探讨了线粒体自噬功能异常与人类疾病（如帕金森症）的关联。通过深入剖析线粒体自噬发生的分子机制,以期为进一步研究与线粒体自噬功能异常相关的疾病的治疗提供理论基础。 

【文章来源】：生物技术进展. 2019,9(05)

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

酵母和哺乳动物中线粒体自噬的特异性受体Fig．1Thespecificreceptorsofmitophagyinyeastandmammals．

图2线粒体自噬的正调控和负调控平衡Fig．2Thebalanceofpositiveandnegativeregulationofmitophagy．4异常的线粒体自噬与疾病为了维持一个健康的线粒体群体，功能失调的线粒体要么融入健康线粒体网络，要么通过线粒体自噬降解。线粒体自噬是一个复杂的、涉及多种蛋白质和细胞器的通路，通过清除功能紊乱的线粒体可以降低细胞内ＲOS水平，避免细胞走向凋亡或坏死。异常的线粒体自噬会影响线粒体群体健康，破坏细胞正常的生理机能，引起一系列包括神经退行性疾病、心脏疾病和肿瘤等在内的疾病。4．1线粒体自噬障碍与疾病神经元的正常新陈代谢需要线粒体提供大量能量，线粒体功能紊乱常常会导致神经元的病变，因此，很多神经退行性疾病与线粒体自噬功能障碍密切相关。研究发现，PINK1和Parkin的突变都会导致遗传型PD的发生［43，44］。二者的缺失会导致线粒体自噬不能正常进行，氧化应激增加，有毒物质大量积累导致中脑黑质线粒体的损伤，最终使得多巴胺能神经元死亡［45，46］。近来的研究表明，PINK1和Parkin可以通过清除受损的线粒体来预防炎症和神经变性，从而减轻PD的表型［47］。另一PD相关基因ATP13A2也参与维持健康的线粒体群体［48］，ATP13A2突变使得线粒体功能受损［49］，表明线粒体清除受损是帕金森症的一个重要致病因素。PD相关基因F-box结构域包含蛋白(theF-boxdomaincontainingproteins，Fbxo7)可以通过与PINK1和Parkin互作来调控线粒体自噬，共同参与线粒体稳态的维持［50］。这些PD相关基因的研究明确了线粒体自噬障碍与PD的关系。


本文编号：3277564