线粒体-细胞核逆向通讯的分子机制研究进展

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中文摘要：阿尔茨海默病、帕金森病和心肌病等多种疾病的病理过程中均存在线粒体功能障碍.线粒体-细胞核逆向通讯在维持线粒体和细胞稳态中发挥重要作用.深入理解线粒体-细胞核逆向通讯的分子机制将为线粒体功能障碍相关疾病的干预提供新的思路.线粒体-细胞核逆向通讯的调控分子有线粒体衍生肽(Humanin、SHLP2、MOTS-c)、线粒体DNA(mtDNA)、线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt)、小分子(NAD+、ROS、Ca2+)和线粒体代谢产物(乙酰辅酶A、琥珀酰辅酶A、丙酰辅酶A)等.线粒体衍生肽可通过细胞外异源三聚体HN受体(heterotrimeric humanin receptor,htHNR)或者核易位而介导细胞核基因表达.mtDNA可通过Toll样受体9/核转录因子kappa B(TLR9/NF-κB)、NOD样受体/含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶1(NLRP3/caspase-1)、环-磷酸鸟苷-磷酸腺苷合酶/干扰素刺激基因/TANK结合激酶/TBK1触发干扰素调节因子3(cGAS/STING/TBK1/IRF3)信号转导介导干扰素(IFNs)基因表达和促炎因子释放.线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt)主要通过下游转录因子应激相关激活转录因子1/转录因子DVE-1/泛素样蛋白5(ATFS-1/DVE-1/UBL-5)信号通路、组蛋白修饰、c-Jun氨基末端激酶(JNK)/JUN信号通路、去乙酰化酶3/叉头框蛋白O3a(SIRT3/FoxO3a)信号通路等介导UPRmt相关基因表达.线粒体氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)、活性氧(ROS)、Ca2+经过去乙酰化酶1/多聚ADP核糖聚合酶1(SIRT1/PARP1)、缺氧诱导因子1α/核因子红细胞2相关因子2(HIF-1α/Nrf2)和钙调神经磷酸酶(CN)途径介导线粒体细胞核逆向通讯.线粒体代谢物主要通过核易位影响组蛋白修饰以介导线粒体细胞核逆向通讯.核内不均一核糖核蛋白(hnRNPH1)和JUN/Yes相关蛋白(YAP)信号介导线粒体应激诱发的线粒体-细胞核逆向通讯.

作者：

时丽聪、严梦思、牟连伟

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作者单位：

广州体育学院广东省运动与健康重点实验室(广州 510500)

关键词：

线粒体衍生肽 mtDNA 线粒体未折叠蛋白反应 NAD+ ROS Ca2+

出版年：

2024

中国运动医学杂志

中国体育科学学会

中国运动医学杂志

CSTPCD北大核心

影响因子：0.856

ISSN：1000-6710

年,卷(期)：2024.43(11)