Mitocytosis（線粒體胞吐）輕度應激后受損線粒體被轉運到遷移體（Migrasome）中再到細胞外

發布時間：

2022-01-19

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研究團隊認為，這是細胞對線粒體的一種質控過程，把受損的線粒體清理出去，因此，在功能上，Mitocytosis（線粒體胞吐）對維持線粒體質量起重要作用

　　線粒體（mitochondrion），是人類最早發現的細胞器之一，也是最重要的細胞器之一。線粒體是細胞的“能量工廠”，掌握著細胞的能量供應。作為細胞內有氧呼吸的場所，有氧呼吸產生的自由基導致線粒體極易出現損傷，受損的線粒體若未能得到及時的修復或清理，則會進一步導致細胞功能損傷，引起細胞自噬、凋亡、壞死等不良反應，最終導致機體的衰老和疾病。
　　早在2014年，清華大學俞立團隊在 Cell Research 發表論文【1】，發現了一種新的細胞器——遷移體（Migrasome），此后，俞立團隊發表多篇論文，進一步揭示了遷移體的產生機制及其功能。
　　而這一次，俞立團隊的最新研究將遷移體這一新發現的細胞器與細胞中最重要細胞器之一的線粒體聯系了起來。
　　2021年5月27日，清華大學俞立團隊在國際頂尖學術期刊 Cell 發表了題為：Mitocytosis, a migrasome-mediated mitochondrial quality-control process 的研究論文【2】。
　　研究團隊發現并命名了細胞內的一種之前未知的現象——Mitocytosis（線粒體胞吐），在輕度線粒體應激后，受損的線粒體會被轉運到遷移體（Migrasome）中，再被遷移體運送到細胞外。
　　研究團隊認為，這是細胞對線粒體的一種質控過程，把受損的線粒體清理出去，因此，在功能上，Mitocytosis（線粒體胞吐）對維持線粒體質量起重要作用。

　　2014年，俞立團隊發現，細胞在遷移過程中會在后面留下一些彈性纖維，在彈性纖維的頂端或交叉處會生長出一些小囊泡，將其命名為遷移體（Migrasome）。細胞遷移過程中會通過收縮這些纖維的管道，持續把一些胞內物質運輸到遷移體中，隨后收縮纖維斷裂，遷移體被釋放，繼而被細胞外空間或周圍的細胞所攝取。

　　小鼠成纖維細胞（L929細胞）中的遷移體，比例尺為20微米。
　　研究表明，會動的細胞基本都有遷移體，但遷移體有哪些功能現在還不是很清楚。
　　在進一步研究中，俞立團隊意外地發現，在細胞外的遷移體中竟然存在線粒體，進一步觀察發現這些線粒體呈現出不太健康的狀態。
　　線粒體極易出現損傷，作為細胞的能量工廠，受損的線粒體若未能即使修復或清理，會導致細胞進一步受損，甚至導致機體的衰老和疾病。
　　該研究發現，在輕度線粒體應激后，受損的線粒體會被轉運到遷移體（Migrasome）中，再被遷移體運送到細胞外。
　　從機制上來看，受損的線粒體無法與向細胞內側運動的馬達蛋白結合，從而導致線粒體被向細胞外側運動的馬達蛋白拉向細胞邊緣，繼而進入遷移體，并被運送到細胞外。

　　從功能上來看，增強的線粒體胞吐（Mitocytosis）作用可保護細胞免受線粒體應激源誘導的線粒體膜電位（MMP）和線粒體呼吸損失。相反，在正常情況下，如果阻斷線粒體胞吐（Mitocytosis）作用導致線粒體膜電位（MMP）和線粒體呼吸損失。
　　從生理意義上來看，研究團隊在小鼠上觀察到，體內嗜中性粒細胞維持線粒體膜電位（MMP）和活力需要線粒體胞吐（Mitocytosis）作用。
　　總的來說，這項研究發現并命名了細胞內的一種之前未知的現象——Mitocytosis（線粒體胞吐），證實了這是細胞對線粒體的一種質控過程，把受損的線粒體清理出去，進而維持細胞內線粒體穩態。這些發現為揭開遷移體的功能拉開了序幕。