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我們都知道，線粒體是機(jī)體的細(xì)胞能量工廠，近年來隨著科學(xué)家們研究的深入，他們漸漸開始發(fā)現(xiàn)線粒體對機(jī)體健康非常重要，本文中，小編就對相關(guān)研究進(jìn)行了整理，分享給大家！
【1】EMBO J：單一的線粒體蛋白缺失或會誘發(fā)全身性的炎癥反應(yīng)
doi：10.15252/embj.201796553
目前研究人員并不清楚線粒體和炎癥之間的關(guān)聯(lián)，但研究人員都知道，那些本應(yīng)該被清除的缺陷線粒體的積累常常會誘發(fā)機(jī)體炎癥發(fā)生；近日，來自巴塞羅那生物醫(yī)學(xué)研究院的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，移除小鼠肌肉細(xì)胞中單一的線粒體蛋白或會誘發(fā)小鼠全身出現(xiàn)嚴(yán)重的炎癥，從而誘發(fā)小鼠過早死亡，相關(guān)研究刊登于EMBO Journal上。
Opa1是一種線粒體融合蛋白，其能夠融合線粒體的內(nèi)膜，線粒體在所有細(xì)胞核組織中都存在（除了白細(xì)胞），在肌肉和肝臟中尤為豐富，而其主要功能則是將食物中的能量轉(zhuǎn)化成為細(xì)胞的能量，線粒體具有高度的動態(tài)性，其能夠連接和分離，而且能夠不斷增長和收縮，這些過程都被稱之為線粒體的動力學(xué)特征。
線粒體動力學(xué)是研究人員重點(diǎn)研究的一個領(lǐng)域，為了對該過程進(jìn)行研究，研究人員對參與線粒體膜融合的關(guān)鍵蛋白質(zhì)進(jìn)行了深入研究，這些蛋白質(zhì)包括線粒體融合蛋白1和2（Mitofusin 1和2）和Opa1；這項(xiàng)研究中，研究人員重點(diǎn)對Opa1蛋白進(jìn)行研究，為了檢測其功能，研究人員開發(fā)出了骨骼肌中缺失Opa1蛋白的小鼠模型，讓研究人員非常驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)這些小鼠幾個月后全部死亡了。
【2】NAR：研究發(fā)現(xiàn)線粒體基因突變與疾病之間的關(guān)系
doi：10.1093/nar/gky089
線粒體是一種具有自身*DNA的細(xì)胞器，它們在能量供應(yīng)中扮演的角色使得它們對氧化應(yīng)激傷害很敏感，包括具有損傷DNA功能的加合物的形成。
其中一種叫做M1dG的加合物就是細(xì)胞DNA切除的加合物，但是線粒體卻缺乏相應(yīng)的修復(fù)機(jī)制。本月由Lawrence Marnett博士及其同事發(fā)表在《Nucleic Acids Research》上的新研究顯示M1dG在線粒體DNA中的含量遠(yuǎn)高于基因組DNA中的含量。
他們還發(fā)現(xiàn)攜帶骨形態(tài)發(fā)生蛋白受體2（bone morphogenetic protein receptor 2 ，BMPR2）基因突變的小鼠肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞線粒體DNA中的M1dG含量是正常小鼠的2倍。而肺動脈高血液與BMPR2突變有關(guān)。
【3】Psych Med：線粒體如何展現(xiàn)壓力對機(jī)體產(chǎn)生的健康效應(yīng)？
doi：10.1097/PSY.0000000000000545 doi：10.1097/PSY.0000000000000544
心理壓力如何轉(zhuǎn)化為對身體健康的影響呢？近日，一項(xiàng)刊登在雜志Psychosomatic Medicine上的研究報(bào)告中，來自哥倫比亞大學(xué)和洛克菲勒大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，這或許與細(xì)胞中的線粒體有關(guān)；文章中，研究人員闡明了線粒體介導(dǎo)社會心理因素影響人類機(jī)體健康的分子機(jī)制，相關(guān)研究或能幫助理解影響人類健康及有效治愈人類疾病的多種影響因素。
線粒體幾乎存在于每一種類型的細(xì)胞中，其是細(xì)胞中的亞單位，有著自身的DNA，作為細(xì)胞的能量工廠，線粒體能夠產(chǎn)生機(jī)體正?；顒铀枰哪芰亢托盘枺?dāng)線粒體無法正常發(fā)揮作用時就會誘發(fā)影響機(jī)體多種系統(tǒng)的嚴(yán)重疾病。研究者發(fā)現(xiàn)，線粒體或許是機(jī)體心理社會經(jīng)歷和生物應(yīng)激反應(yīng)之間的一個潛在的交點(diǎn)，研究人員對動物模型進(jìn)行了23項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究表明，急性和慢性壓力能夠影響線粒體功能的多個方面，尤其表現(xiàn)在大腦上，線粒體對壓力的易感性常常會受到多種因素的影響，包括行為、基因和飲食等。
【4】Neuropathologica：線粒體保護(hù)機(jī)體抵抗帕金森癥
doi：10.1007/s00401-017-1794-7
近來自挪威的一項(xiàng)研究結(jié)果表明線粒體損傷或許能夠保護(hù)大腦不收帕金森癥的影響。
線粒體是細(xì)胞的能量工廠，他們通過將營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為染料燃料，以保證我們機(jī)體的能量需求。1989年，一系列對帕金森癥患者大腦組織的研究結(jié)果表明，大腦“黑質(zhì)區(qū)”細(xì)胞中線粒體內(nèi)的呼吸鏈復(fù)合體I受到了損壞。由于該區(qū)域?qū)τ谂两鹕Y的發(fā)生十分重要，因此該發(fā)現(xiàn)表明線粒體上的呼吸鏈復(fù)合體I缺陷是神經(jīng)退化的重要影響因子。
帕金森癥患者大腦細(xì)胞中整個線粒體功能受到了影響，但它對于患者來說卻沒有什么害處。
【5】NAR：研究發(fā)現(xiàn)線粒體翻譯質(zhì)量控制對于胚胎發(fā)育的重要性
doi：10.1093/nar/gkx1231
近日，中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所王恩多研究組，與芬蘭科學(xué)家合作的新研究成果，以Editing activity for eliminating mischarged tRNAs is essential in mammalian mitochondria為題，發(fā)表在Nucleic Acids Research上。
哺乳動物細(xì)胞含有兩個相對獨(dú)立的翻譯系統(tǒng)：細(xì)胞質(zhì)和線粒體翻譯系統(tǒng)。人線粒體翻譯系統(tǒng)合成13種線粒體基因組編碼的氧化呼吸鏈復(fù)合物亞基，對于氧化呼吸鏈復(fù)合物的組裝及線粒體功能至關(guān)重要。細(xì)胞質(zhì)翻譯系統(tǒng)需要高度的保真性，以確保核基因信息的傳遞。例如，小鼠細(xì)胞質(zhì)丙氨酰-tRNA合成酶(alanyl-tRNA synthetase， AlaRS)的保真性缺失或受損，使錯誤蛋白質(zhì)聚焦，進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病或心臟病。但對于線粒體基因組傳遞的保真性及其體內(nèi)意義，人們知之甚少。
【6】Nature：增強(qiáng)線粒體健康有望治療阿爾茨海默病
doi：10.1038/nature25143
在世界范圍內(nèi)，阿爾茨海默病是一種為常見的癡呆癥和神經(jīng)變性形式。這種疾病的一種主要特征是毒性斑塊在大腦中堆積，其中這些毒性斑塊是由神經(jīng)元中的β-淀粉樣蛋白異常聚集而形成的。
目前還沒有治愈阿爾茨海默病的方法，這種疾病給公共衛(wèi)生體系帶來沉重的負(fù)擔(dān)。大多數(shù)療法集中于降低淀粉樣蛋白斑塊形成，但是它們都是沒有效果的。因此，科學(xué)家們?nèi)缃裾趯ふ姨娲缘闹委煵呗?，其中之一就是將阿爾茨海默病視為一種代謝疾病。
基于這種思路，來自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的Johan Auwerx團(tuán)隊(duì)研究線粒體。線粒體是細(xì)胞的能量工廠，因而是新陳代謝的核心。通過利用線蟲和小鼠作為模式生物，他們發(fā)現(xiàn)提高線粒體抵抗特定蛋白應(yīng)激的能力，能夠讓它們不僅保護(hù)自我，而且也會降低淀粉樣蛋白斑塊形成。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年12月14日的Nature期刊上。
【7】EMBO Rep：線粒體研究獲重大突破！科學(xué)家有望攻克癌癥等多種疾病
doi：10.15252/embr.20174426
近日，一項(xiàng)刊登在雜志EMBO Reports上的研究報(bào)告中，來自英國?？巳卮髮W(xué)的研究人員通過研究深入闡明了線粒體是如何被制造的？線粒體作為人類細(xì)胞的能量工廠，其有著自身的DNA，并且需要多種不同的蛋白質(zhì)來維持功能，但至今研究人員并未清楚闡明線粒體的形成及其發(fā)揮功能的相近分子機(jī)制。
研究者Vicki Gold博士表示，細(xì)胞中有些核糖體能夠同線粒體吸附，這或許就能夠解釋在被制造的同時蛋白質(zhì)是如何被“推向”線粒體的，相關(guān)研究或?yàn)檠芯咳藛T深入研究蛋白質(zhì)靶向作用及線粒體功能異常提供新的線索，線粒體功能異常往往與多種疾病發(fā)生有著直接的關(guān)系，比如癌癥和神經(jīng)變性疾?。ㄅ两鹕膊。┑?。蛋白質(zhì)對于幾乎所有的細(xì)胞過程都非常重要，而且細(xì)胞不得不制造大量多種蛋白質(zhì)并且將其化運(yùn)輸?shù)侥康牡貋砭S持機(jī)體的功能。
【8】Oncotarget：特殊分子ONC201或能通過靶向作用線粒體來殺滅乳腺癌細(xì)胞
doi：10.18632/oncotarget.24862
近日，一項(xiàng)刊登在雜志Oncotarget上的研究報(bào)告中，來自美國國立衛(wèi)生研究院癌癥研究中心的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，一種名為ONC201的特殊分子或能通過靶向作用線粒體在體外殺死乳腺癌細(xì)胞。
作為TNF配體家族成員之一，TRAIL能夠通過激活其受體（死亡受體4和5）來誘發(fā)半胱天冬酶依賴的細(xì)胞凋亡。ONC201初是一種特殊的小型分子，其能夠抑制Akt和ERK，導(dǎo)致Foxo3a分子的去磷酸化，從而誘導(dǎo)TRAIL的轉(zhuǎn)錄過程。
近研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，ONC201分子能夠通過細(xì)胞壓力機(jī)制來誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，而這并不依賴于TRAIL的轉(zhuǎn)錄，通過基因表達(dá)特性分析后研究人員發(fā)現(xiàn)，ONC201分子能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的壓力或者整合壓力效應(yīng)相關(guān)的基因，比如激活轉(zhuǎn)錄因子4（ATF4）和C/EBP同源蛋白（CHOP）。
【9】Science：重磅！揭示一種新的線粒體保護(hù)機(jī)制-mitoCPR
doi：10.1126/science.aan4146
作為一種細(xì)胞器，線粒體為細(xì)胞提供能量和許多必需的代謝物，如脂質(zhì)、氨基酸、鐵硫簇和血紅素。所有線粒體功能都依賴于蛋白輸入到細(xì)胞器中，這是因?yàn)榫€粒體蛋白質(zhì)組幾乎*由核基因編碼。鑒于線粒體對細(xì)胞活力的至關(guān)重要性，當(dāng)線粒體功能受損時，細(xì)胞中的細(xì)胞核作出反應(yīng)并不令人吃驚。
這些從線粒體到細(xì)胞核的信號傳導(dǎo)途徑包括mtUPR（mitochondrial unfolded protein response， 線粒體解折疊蛋白反應(yīng)），當(dāng)線粒體蛋白折疊存在缺陷時，它就觸發(fā)線粒體伴侶蛋白表達(dá)；UPRam（蛋白錯誤靶向激活的未折疊蛋白反應(yīng)）；mPOS（線粒體前體過度堆積應(yīng)激），當(dāng)線粒體輸入受損時，它降低蛋白翻譯并誘導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的未輸入蛋白發(fā)生降解。盡管線粒體輸入對所有線粒體功能是極其重要的，但是迄今為止，還沒有人描述過對蛋白輸入缺陷作出的反應(yīng)，這種反應(yīng)在這種應(yīng)激下保護(hù)線粒體。
在一項(xiàng)新的研究中，為了確定細(xì)胞如何對線粒體蛋白輸入缺陷作出反應(yīng)，來自美國麻省理工學(xué)院霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的Hilla Weidberg和Angelika Amon首先在芽殖酵母中開發(fā)出一種系統(tǒng)來抑制這個過程。
【10】Cell Rep：細(xì)胞處于壓力狀態(tài)下線粒體為何會變得細(xì)長？
doi：10.1016/j.celrep.2018.02.055
近日，一項(xiàng)刊登在雜志Cell Reports上的研究報(bào)告中，來自斯克利普斯研究所（TSRI）的科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)處于壓力狀況下，細(xì)胞中的一種新型通路或能促進(jìn)細(xì)胞線粒體更好地發(fā)揮功能，這種反應(yīng)或能幫助機(jī)體老化時有效抵御疾病。
為了應(yīng)對壓力，而不是制造過多的畸形蛋白質(zhì)，我們機(jī)體的細(xì)胞就會激活一些保護(hù)性的通路，采取更戲劇性的反應(yīng)來*關(guān)閉蛋白質(zhì)的生產(chǎn)過程，伴隨蛋白質(zhì)生產(chǎn)過程的關(guān)閉，細(xì)胞中名為線粒體的細(xì)胞器就會發(fā)生一些奇怪的變化，從開始的小青豆形狀慢慢拉長轉(zhuǎn)變成為面條一樣的形狀。
研究者Luke Wiseman表示，僅僅幾個小時不進(jìn)行蛋白質(zhì)的制造就足以重塑線粒體，而且這種狀態(tài)還能維持幾個小時，這似乎是一種保護(hù)方式，其能在壓力早期階段促進(jìn)線粒體功能的發(fā)揮；這項(xiàng)研究中，研究人員深入理解了細(xì)胞中名為未折疊蛋白反應(yīng)（UPR）的壓力-反應(yīng)通路，該通路含有多個分支，其能夠調(diào)節(jié)不同的細(xì)胞功能，研究人員重點(diǎn)研究了細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的壓力如何影響線粒體的形狀和功能。（生物谷）
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