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

發(fā)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(zhì)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(zhì)量起重要作用

　　線粒體（mitochondrion），是人類最早發(fā)現(xiàn)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(yīng)。作為細胞內(nèi)有氧呼吸的場所，有氧呼吸產(chǎn)生的自由基導(dǎo)致線粒體極易出現(xiàn)損傷，受損的線粒體若未能得到及時的修復(fù)或清理，則會進一步導(dǎo)致細胞功能損傷，引起細胞自噬、凋亡、壞死等不良反應(yīng)，最終導(dǎo)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(fā)表論文【1】，發(fā)現(xiàn)了一種新的細胞器——遷移體（Migrasome），此后，俞立團隊發(fā)表多篇論文，進一步揭示了遷移體的產(chǎn)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(fā)現(xiàn)的細胞器與細胞中最重要細胞器之一的線粒體聯(lián)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(shù)期刊 Cell 發(fā)表了題為：Mitocytosis, a migrasome-mediated mitochondrial quality-control process 的研究論文【2】。
　　研究團隊發(fā)現(xiàn)并命名了細胞內(nèi)的一種之前未知的現(xiàn)象——Mitocytosis（線粒體胞吐），在輕度線粒體應(yīng)激后，受損的線粒體會被轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhì)量起重要作用。

　　2014年，俞立團隊發(fā)現(xiàn)，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(xù)把一些胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)竭w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(xiàn)在還不是很清楚。
　　在進一步研究中，俞立團隊意外地發(fā)現(xiàn)，在細胞外的遷移體中竟然存在線粒體，進一步觀察發(fā)現(xiàn)這些線粒體呈現(xiàn)出不太健康的狀態(tài)。
　　線粒體極易出現(xiàn)損傷，作為細胞的能量工廠，受損的線粒體若未能即使修復(fù)或清理，會導(dǎo)致細胞進一步受損，甚至導(dǎo)致機體的衰老和疾病。
　　該研究發(fā)現(xiàn)，在輕度線粒體應(yīng)激后，受損的線粒體會被轉(zhuǎn)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(nèi)側(cè)運動的馬達蛋白結(jié)合，從而導(dǎo)致線粒體被向細胞外側(cè)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(yīng)激源誘導(dǎo)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(dǎo)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(nèi)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(fā)現(xiàn)并命名了細胞內(nèi)的一種之前未知的現(xiàn)象——Mitocytosis（線粒體胞吐），證實了這是細胞對線粒體的一種質(zhì)控過程，把受損的線粒體清理出去，進而維持細胞內(nèi)線粒體穩(wěn)態(tài)。這些發(fā)現(xiàn)為揭開遷移體的功能拉開了序幕。