观点
神经损伤修复
保护与再生
揭示聚磷酸盐在哺乳动物各系统可作为关键能量代谢物
美国罗格斯大学Maria E. Solesio团队
自地球上生命的早期阶段以来,细胞新陈代谢已经进化以适应营养物和氧气可用性的波动。在这种情况下,哺乳动物可能是代谢复杂性最高的生物之一,它们已经开发出一种优雅的系统,该系统使用恒定且可充电的能源来调节它们的新陈代谢。这种体内平衡在中枢神经系统中尤为重要,因为大脑中的神经元和其他细胞极易受到营养物质和氧气可用性波动的影响。在分子水平上,这些能源基于包含高能键的分子。哺乳动物细胞中具有高能键的主要代谢物是三磷酸腺苷。然而,其他分子也在这些生物体的细胞代谢中发挥动态作用。这些分子中鲜为人知的一种是无机聚磷酸盐。聚磷酸盐是一种古老的聚合物,在整个进化过程中一直保存完好,它存在于所有研究生物体的每个组织中。
来自美国罗格斯大学Maria E. Solesio团队认为,聚磷酸盐普遍分布在细胞中,尽管它在哺乳动物中的首选位置之一是线粒体,其中绝大多数三磷酸腺苷是通过氧化磷酸化产生的。事实上,线粒体聚磷酸盐的水平似乎与电子传递链的状态密切相关。此外,聚磷酸盐对一些关键的哺乳动物线粒体过程的调节作用与细胞的生物能量状态密切相关,通常在神经系统疾病中受到有害影响,例如钙和蛋白质稳态,以及氧化状态的维持。聚磷酸盐还参与各种生物体的细胞应激反应。例如,聚磷酸盐可以充当原始伴侣。这种压力反应也经常在神经系统疾病中被激活。评估星形胶质细胞释放的聚磷酸盐水平可以作为肌萎缩侧索硬化症和额颞叶痴呆症的一种有前途的生物标志物。然而,聚磷酸盐对线粒体和细胞生理学(包括生物能量学)发挥作用的分子机制仍然知之甚少,尤其是在哺乳动物细胞中。对这些影响的一种合理解释可能是通过聚磷酸盐在不同生物体(包括哺乳动物细胞)中显示的信号作用。
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2024年4期发表。
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https://www.sjzsyj.com.cn/CN/10.4103/1673-5374.382242
引用本文:
Da Costa RT, Solesio ME (2024) Could mammalian inorganic polyphosphate be a crucial signaling molecule in neurological disorders? Neural Regen Res 19(4):701-702. doi.org/10.4103/1673-5374.382242