2024年线粒体重要发现:线粒体质控途径——选择性清除损伤的线粒体内膜

楼市   2024-11-29 21:05   北京  

今天再度回顾一下这个重要的发现,选择性清除损伤的线粒体内膜,十分重要。

▐ 发现与机制

发现过程

研究人员通过高分辨显微镜发现了一种IMM来源的小囊泡结构,并将其命名为vesicles derived from the IMM(VDIMs)。VDIMs具有IMM标记(如NAO染料、TMRE和Mitotracker阳性),不含有线粒体基质(mito-BFP)或线粒体外膜(OMM)标记。

形成机制

VDIMs的形成依赖于IMM的分区化,特别是嵴组织系统(MICOS)的完整性。当MICOS被破坏时,VDIMs的形成显著受阻。

VDIMs的形成不依赖于MDVs形成途径,且其直径较大(约0.5μm),而MDVs的直径则较小(60~150nm)。

选择性清除机制

在氧化应激条件下,VDIMs的形成增加,并且可以被抗氧化剂抑制。这表明VDIMs的形成与氧化应激密切相关。

VDIMs中含有被氧化的脂类物质和mtDNA,表明它们是选择性清除受损IMM的产物。

VDIMs被输送到溶酶体内进行降解,这一过程需要线粒体外膜上的VDAC1和溶酶体上的TRPML1之间的相互协调。抑制VDAC1和TRPML1的功能都能减少VDIMs的形成。

自噬途径关联

研究发现,VDIMs并不依赖于巨自噬途径进行降解,而是通过微自噬依赖于ESCRT机械装置进行膜切割和囊泡内化。如果ESCRT功能受损,VDIMs的形成将被阻滞,导致未成熟的囊泡在细胞中积累。

▐ 意义

它为理解线粒体内膜的动态组织如何调控、重塑和维护提供了新的视角。

这一发现揭示了线粒体与溶酶体之间的通信是如何调节线粒体内膜选择性的质量控制的,特别是在应对氧化应激时的细胞防御机制。

这一发现有望为诊断和治疗与线粒体受损有关的疾病提供新的目标。例如,通过调节VDIMs的形成和降解过程,可能可以减缓或逆转某些线粒体疾病的进展。

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