免疫系统利用它的线粒体自我刺激针对感染的先天性反应和适应性反应。活性氧(ROS)、具有免疫原性的线粒体DNA (mtDNA)甚至整个线粒体都在一个微妙的平衡中局部动员起来,从而产生炎性作用的热点。当这些过程的正常限制性反馈受到破坏时,有害的自身免疫反应常常就会出现。

  免疫系统不正常的一个常见迹象是血液中存在抗线粒体抗体(antimitochondrial antibody, AMA)。比如,在系统性红斑狼疮(SLE)中,可以发现靶向多个线粒体区室的AMA。一些AMA靶向通常在线粒体外膜中发现的蛋白,而另一些AMA靶向mtDNA。由此自然产生的一个问题是鉴于mtDNA在正常情形下位于线粒体基质内部,那么免疫系统如何发现从线粒体中释放出来的mtDNA。

  针对这个问题,来自美国国家心肺血液研究所等研究机构的研究人员在一项新的研究中发现释放出来的mtDNA可以导致狼疮。简而言之,当线粒体以多种方式遭受应激时,mtDNA会断裂成碎片,然后与线粒体外膜中的电压依赖性阴离子通道(VDAC)结合。这导致多个VDAC单体聚集在一起并在它们的中间形成一个间孔(meta-pore),mtDNA可以通过该间孔逸出。一旦进入细胞质,各种非特异性传感蛋白,包括针对单链DNA的Toll受体和针对双链DNA的GAS-STING途径,就会触发成熟的I型干扰素(IFN)反应。相关研究结果近期发表在Science期刊上,论文标题为“VDAC oligomers form mitochondrial pores to release mtDNA fragments and promote lupus-like disease”。