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

發(fā)布時(shí)間：

2022-01-19

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研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這是細(xì)胞對(duì)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(duì)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(xì)胞器之一，也是最重要的細(xì)胞器之一。線粒體是細(xì)胞的“能量工廠”，掌握著細(xì)胞的能量供應(yīng)。作為細(xì)胞內(nèi)有氧呼吸的場(chǎng)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(shí)的修復(fù)或清理，則會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞功能損傷，引起細(xì)胞自噬、凋亡、壞死等不良反應(yīng)，最終導(dǎo)致機(jī)體的衰老和疾病。
　　早在2014年，清華大學(xué)俞立團(tuán)隊(duì)在 Cell Research 發(fā)表論文【1】，發(fā)現(xiàn)了一種新的細(xì)胞器——遷移體（Migrasome），此后，俞立團(tuán)隊(duì)發(fā)表多篇論文，進(jìn)一步揭示了遷移體的產(chǎn)生機(jī)制及其功能。
　　而這一次，俞立團(tuán)隊(duì)的最新研究將遷移體這一新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞器與細(xì)胞中最重要細(xì)胞器之一的線粒體聯(lián)系了起來。
　　2021年5月27日，清華大學(xué)俞立團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂尖學(xué)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(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并命名了細(xì)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(huì)被轉(zhuǎn)運(yùn)到遷移體（Migrasome）中，再被遷移體運(yùn)送到細(xì)胞外。
　　研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這是細(xì)胞對(duì)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(duì)維持線粒體質(zhì)量起重要作用。

　　2014年，俞立團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞在遷移過程中會(huì)在后面留下一些彈性纖維，在彈性纖維的頂端或交叉處會(huì)生長(zhǎng)出一些小囊泡，將其命名為遷移體（Migrasome）。細(xì)胞遷移過程中會(huì)通過收縮這些纖維的管道，持續(xù)把一些胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)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(xì)胞外空間或周圍的細(xì)胞所攝取。

　　小鼠成纖維細(xì)胞（L929細(xì)胞）中的遷移體，比例尺為20微米。
　　研究表明，會(huì)動(dòng)的細(xì)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(jìn)一步研究中，俞立團(tuán)隊(duì)意外地發(fā)現(xiàn)，在細(xì)胞外的遷移體中竟然存在線粒體，進(jìn)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(xì)胞的能量工廠，受損的線粒體若未能即使修復(fù)或清理，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)一步受損，甚至導(dǎo)致機(jī)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(huì)被轉(zhuǎn)運(yùn)到遷移體（Migrasome）中，再被遷移體運(yùn)送到細(xì)胞外。
　　從機(jī)制上來看，受損的線粒體無法與向細(xì)胞內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)蛋白結(jié)合，從而導(dǎo)致線粒體被向細(xì)胞外側(cè)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)蛋白拉向細(xì)胞邊緣，繼而進(jìn)入遷移體，并被運(yùn)送到細(xì)胞外。

　　從功能上來看，增強(qiáng)的線粒體胞吐（Mitocytosis）作用可保護(hù)細(xì)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(tuán)隊(duì)在小鼠上觀察到，體內(nèi)嗜中性粒細(xì)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(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)并命名了細(xì)胞內(nèi)的一種之前未知的現(xiàn)象——Mitocytosis（線粒體胞吐），證實(shí)了這是細(xì)胞對(duì)線粒體的一種質(zhì)控過程，把受損的線粒體清理出去，進(jìn)而維持細(xì)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。