Nature子刊：線粒體控制干細(xì)胞命運(yùn)
日期：2016-10-31 09:49:52
腸上皮細(xì)胞每四到五天就會(huì)更新一次，這對(duì)于腸道組織的內(nèi)穩(wěn)態(tài)非常關(guān)鍵。線粒體作為細(xì)胞的能量工廠，在這一過(guò)程中起到了重要的作用。慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）的研究人員發(fā)現(xiàn)，線粒體控制著腸道干細(xì)胞的命運(yùn)。線粒體受到干擾對(duì)腸道干細(xì)胞影響很大。這項(xiàng)研究發(fā)表在Nature Communications雜志上。
細(xì)胞遇到壓力的時(shí)候，會(huì)激活分子伴侶來(lái)確保蛋白的正確折疊，熱激蛋白HSP60就是其中之一。對(duì)于腸粘膜的內(nèi)穩(wěn)態(tài)來(lái)說(shuō)，線粒體HSP60是不可或缺的。研究顯示，HSP60在未折疊蛋白反應(yīng)UPR中起作用，是細(xì)胞抗壓力程序的一部分。
HSP60失活會(huì)影響線粒體的關(guān)鍵功能，降低細(xì)胞的呼吸能力和ATP水平。所有缺乏HSP60的腸上皮細(xì)胞都會(huì)發(fā)生改變，干細(xì)胞喪失自我更新能力，周圍上皮細(xì)胞則啟動(dòng)生長(zhǎng)程序。研究人員指出，HSP60缺乏導(dǎo)致腸上皮細(xì)胞彼此交流，觸發(fā)一種此前未知的修復(fù)程序。這種機(jī)制在腸道損傷和腸道炎癥之后可能有很重要的意義。
線粒體是細(xì)胞內(nèi)的能源工廠，負(fù)責(zé)為細(xì)胞提供必要能源，也在信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞死亡和細(xì)胞生長(zhǎng)中起關(guān)鍵作用。近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)將線粒體功能障礙與衰老、神經(jīng)退行性疾病關(guān)聯(lián)起來(lái)，比如阿爾茨海默癥、帕金森病和亨廷頓舞蹈病。加州大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在Cell雜志上連發(fā)兩篇文章指出，線粒體是大腦退化的關(guān)鍵。
破壞線粒體的基因突變可能引發(fā)腓骨肌萎縮癥。這是一種嚴(yán)重的遺傳疾病，患者會(huì)逐漸損失運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元最終癱瘓。華盛頓大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究人員開發(fā)了能夠校正線粒體功能障礙的小分子，這些小分子有望治療腓骨肌萎縮癥和其它線粒體相關(guān)疾病。
有很多因素會(huì)造成線粒體功能障礙，不過(guò)線粒體DNA（mtDNA）突變的作用特別大。Vanderbilt大學(xué)的研究人員在Cell Metabolism雜志上發(fā)表文章指出，突變mtDNA會(huì)為了一己私欲做出損害宿主的行為，最終引發(fā)線粒體疾病。這項(xiàng)研究揭示了突變mtDNA躲避細(xì)胞控制機(jī)制的分子途徑，有望幫助人們?yōu)榫€粒體疾病開發(fā)更有效的療法。
