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Nature子刊:线粒体控制干细胞命运

2016.10.30


肠上皮细胞每四到五天就会更新一次,这对于肠道组织的内稳态非常关键。线粒体作为细胞的能量工厂,在这一过程中起到了重要的作用。慕尼黑工业大学(TUM)的研究人员发现,线粒体控制着肠道干细胞的命运。线粒体受到干扰对肠道干细胞影响很大。这项研究发表在Nature Communications杂志上。

细胞遇到压力的时候,会激活分子伴侣来确保蛋白的正确折叠,热激蛋白HSP60就是其中之一。对于肠粘膜的内稳态来说,线粒体HSP60是不可或缺的。研究显示,HSP60在未折叠蛋白反应UPR中起作用,是细胞抗压力程序的一部分。

HSP60失活会影响线粒体的关键功能,降低细胞的呼吸能力和ATP水平。所有缺乏HSP60的肠上皮细胞都会发生改变,干细胞丧失自我更新能力,周围上皮细胞则启动生长程序。研究人员指出,HSP60缺乏导致肠上皮细胞彼此交流,触发一种此前未知的修复程序。这种机制在肠道损伤和肠道炎症之后可能有很重要的意义。

线粒体是细胞内的能源工厂,负责为细胞提供必要能源,也在信号传导、细胞死亡和细胞生长中起关键作用。近年来,越来越多的证据将线粒体功能障碍与衰老、神经退行性疾病关联起来,比如阿尔茨海默症、帕金森病和亨廷顿舞蹈病。加州大学的研究团队在Cell杂志上连发两篇文章指出,线粒体是大脑退化的关键。

破坏线粒体的基因突变可能引发腓骨肌萎缩症。这是一种严重的遗传疾病,患者会逐渐损失运动神经元最终瘫痪。华盛顿大学和斯坦福大学的研究人员开发了能够校正线粒体功能障碍的小分子,这些小分子有望治疗腓骨肌萎缩症和其它线粒体相关疾病。

有很多因素会造成线粒体功能障碍,不过线粒体DNA(mtDNA)突变的作用特别大。Vanderbilt大学的研究人员在Cell Metabolism杂志上发表文章指出,突变mtDNA会为了一己私欲做出损害宿主的行为,最终引发线粒体疾病。这项研究揭示了突变mtDNA躲避细胞控制机制的分子途径,有望帮助人们为线粒体疾病开发更有效的疗法。
     

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