线粒体在与真核细胞共生之前,就已经经过了漫长的进化史。科研工作者认为它与真核细胞的共生保证了细胞能正常生存、工作。最近越老越多的研究发现线粒体在细胞中的作用远远不止“细胞能量站”。它们参与了各种细胞功能调控,与很多人类疾病存在着莫大的联系。包括细胞信号传导、代谢、自噬、衰老和肿瘤发生都与线粒体的质量和活性相关。
最近,在Molecular Cell 和Trends in Biochemical Sciences这两个Cell子刊中用专题特稿来强调了线粒体的独特性以及线粒体与细胞众多功能之间的联系。
所以在生命科学领域,对线粒体的功能研究靶向人类衰老和癌症将会是一个非常热门的领域。
线粒体质量和活性下降已与人类正常衰老以及衰老相关疾病的发展存在密切的联系。下面是最近的5篇讨论了线粒体在人类衰老和癌症的“角色”。
1:Molecular Cell(2016):The Mitochondrial Basis of Aging
这一篇综述列举了线粒体功能下降对人类衰老起着推动作用的相关证据。在这篇综述中,作者讨论了线粒体在细胞老化、慢性炎症以及年龄依赖的干细胞活性分别对个体衰老的影响,也讨论了线粒体未正确折叠蛋白反应与细胞自噬之间的调控关系。他们的重点是通过对这些线粒体参与的信号调控通路,反过来有助于延长人类的寿命。
最后,这些结果表明,线粒体影响、调节了关于个体衰老相关的信号通路。如果找到可以提高线粒体的质量和功能的策略,对人类寿命延长来说具有深远的意义!
2:Molecular Cell(2016):Mitochondria and Cancer
几十年前,Otto Warburg观察到了癌症在有氧条件下会进行葡萄糖酵解。一段时间内,科研人员猜测线粒体功能缺陷可是癌症发生的根本原因。
但是,现在最新研究都证实在肿瘤细胞中线粒体并无缺陷。癌细胞在一些与癌症相关的基因突变和蛋白表达推动了代谢上的变化。科研人员认为癌细胞通过有氧糖酵解可以获得更多的生物大分子合成原料。这些生物分子为癌细胞快速分裂增殖提供物质基础(蛋白质、脂质、核酸和碳水化合物)。这些与癌症相关的基因突变表达的蛋白还调控着线粒体的功能,控制了细胞的能量产生、氧化还原平衡,进而影响机体的先天免疫系统以及细胞凋亡等。
事实上,在癌症细胞中,线粒体的生物合成和质量控制都普遍上调了。一些癌细胞中存在线粒体中三羧酸循环中相关酶的基因突变,从而促进了与癌症相关的代谢改变。
研究还发现线粒体内DNA的突变却对线粒体致病(包括癌症发生)有一个阴性选择的作用。那么,通过靶向线粒体DNA,可能为抑制癌症的发生提供一些帮助。在一些数据中显示部分存在线粒体内基因突变的罕见癌症都为良性肿瘤。
所以,线粒体对肿瘤进展为恶性起着重要的调控作用。这也将是未来我们通过靶向线粒体从而达到控制癌症的机会。
3:Trends in Biochemical Sciences(2016):Mitochondrial Dysfunction Meets Senescence
细胞衰老与线粒体功能出现障碍都是衰老的标志!但是,到目前为止,细胞衰老和线粒体功能的关系仍不清楚。2015年发表在Cell Metabolism的一项工作表明线粒体缺陷会导致线粒体功能障碍(mitochondrial dysfunction-associated senescence: MiDAS)相关的细胞老化。MiDAS会分泌出一些蛋白组,这些蛋白组具有促进一些衰老相关表型的出现。
4:Trends in Biochemical Sciences(2016): Pyruvate and Metabolic Flexibility: Illuminating a Path Toward Selective Cancer Therapies
代谢失调是癌症的新兴标志之一,目前在针对癌症控制和治疗的研究中,已有不少科研工作者希望通过靶向癌细胞特异的代谢途径,从而达到控制和治疗癌症的目的。即使在有氧的条件下,癌细胞中代谢与正常的细胞存在非常大的区别。
正常细胞在线粒体中发生有氧代谢(三羧酸循环,代谢丙酮酸高效率产生ATP的代谢途径),在癌细胞转变成有氧糖酵解(即“Warburg”效应,将葡萄糖代谢成丙酮酸,产ATP效率低)。这篇文章通过对近期关于线粒体内的丙酮酸代谢相关研究,寄希望找到针对癌症异常代谢的治疗方法来控制癌症。
5:Trends in Biochemical Sciences(2016): Mitochondrial Proteins Containing Coiled-Coil-Helix-Coiled-Coil-Helix (CHCH) Domains in Health and Disease
这篇文章提到一类存在CHCH结构域(CX9C)的的蛋白在二硫化物的帮助下通过MIA通路进入线粒体。这些在进化上保守的蛋白调节着线粒体内的电子呼吸链,氧化还原反应和线粒体内膜上的脂质平衡,也参与调节线粒体内膜上的动态超微结构平衡。
作者讨论了最近在哺乳动物细胞中关于CX9C结构域的蛋白的功能,并发现这些蛋白被运输到线粒体内,与线粒体膜上的Mia40/CHCHD3运输通路相关。最后,他们和其它的研究一致认为携带CX9C结构突变的蛋白与一些疾病相关,通过对这个蛋白在线粒体中的作用机制的研究,可以找到对针对这些相关疾病的靶向治疗。
这些研究结果将对那些与衰老相关疾病的治疗以及对癌症治疗都具有指导意义。
来源:中国医学论坛网
为你推荐

悦唯医疗完成近亿元A++轮投资,加速重症冠心病诊疗全流程创新器械研发与国产替代
此次融资将主要用于深化冠心病诊疗全流程创新器械和脉动式左心室辅助系统等新产品的研发,以及加速已获准上市的心脏稳定器等产品的市场推广。
2025-04-03 09:28

海尔盈康一生启动孤独症儿童关爱行动,创新罕见病可持续公益新生态
本次活动聚焦孤独症儿童的诊疗,探讨交流AI赋能全流程防治康体系创新、前沿性生物科技诊疗技术等话题,旨在通过生态联盟的力量推动医学研究、科技创新与人文关怀的融合,让“星...
2025-04-03 09:11

《NPJ digital medicine》刊发李冬梅教授团队成果:AI赋能高效识别眼睑肿物
亚太眼整形外科学会主席、中华医学会眼科分会眼整形眼眶病学组副组长李冬梅教授团队携手爱尔数字眼科研究所,在《NPJ digital medicine》(影响因子:12 4)学术期刊发表团队...
文/李林 2025-04-02 10:27

默克全球执行副总裁周虹:合作与创新是默克未来五年战略的两大关键词
近日,德国默克医药健康全球执行副总裁、中国及国际市场负责人周虹带领医药健康中国及国际市场管理团队开启了2025年度首次“中国行”。
2025-04-01 17:11

首个且唯一,阿斯利康PD-L1单抗获FDA批准治疗肌层浸润性膀胱癌
度伐利尤单抗联合吉西他滨和顺铂作为新辅助治疗,随后度伐利尤单抗作为根治性膀胱切除术后的辅助单药治疗,用于治疗肌层浸润性膀胱癌成年患者。
2025-04-01 14:37

全国首个,湖北为脑机接口医疗服务定价
昨日(3月31日),据“湖北发布”消息,湖北省医保局发布全国首个脑机接口医疗服务价格,其中,侵入式脑机接口置入费6552元 次,侵入式脑机接口取出费3139元 次,非侵入式脑机...
2025-04-01 11:03

一款国产创新流感药,获批
近日,据国家药监局官网信息显示,青峰医药下属子公司江西科睿药自主研发的1类创新药玛舒拉沙韦片(商品名:伊速达)正式获批上市,用于既往健康的12岁及以上青少年和成人单纯性...
2025-04-01 10:22

26省联盟药品集采启动,聚焦妇科用药和造影剂
近日,山西省药械集中招标采购中心发布《关于做好二十六省联盟药品集中带量采购品种数据填报工作的通知》,开展相关采购数据填报工作。
2025-03-31 21:48

优时比罗泽利昔珠单抗注射液(优迪革)中国获批,全球首个且唯一双亚型创新药治疗全身型重症肌无力
作为唯一人源化、高亲和力且具备创新修饰结构的IgG4单抗,关键Ⅲ期MycarinG试验证实罗泽利昔珠单抗注射液(优迪革®)较安慰剂显著改善全身型重症肌无力患者的多个临床终点与结局。
2025-03-31 15:58

从手术麻醉到生命全周期护航,麻醉学科发展拓宽生命边界
3月26日,由中华医学会麻醉学分会、中国医师协会麻醉学医师分会等23家学协会共同举办的2025年中国麻醉周学术活动的启动仪式举办,该活动以“生命之重,大医精诚——守生命保驾护...
2025-03-31 15:30

欧狄沃联合逸沃成为中国目前唯一获批的肝细胞癌一线双免疫联合疗法
欧狄沃联合逸沃对比仑伐替尼或索拉非尼,可显著改善不可切除肝细胞癌一线患者的总生存期(OS),客观缓解率(ORR)可改善近3倍,中位缓解持续时间(mDOR)达30个月
2025-03-31 13:45

罗氏制药榜首 “现金牛” 产品罗可适(奥瑞利珠单抗)在华获批:开启多发性硬化症一年两次治疗新时代
罗氏制药今日(3月31日)宣布,其旗下创新药罗可适®(Ocrevus®,通用名:奥瑞利珠单抗注射液 ocrelizumab injection)正式获得中国国家药品监督管理局批准,每六个月静脉输...
2025-03-31 13:39

三生有幸,医者仁心:三生制药向全体医药工作者致敬!
3月30日是国际医师节,由三生制药公益支持的以“三生有幸,医者仁心”为主题的公益活动,携手20位医生代表,以寄语海报的形式,共同向全体医护人员表达诚挚的祝福与关爱。
2025-03-30 17:38

新版药典自2025年10月1日起实施
3月25日,国家药监局官网发布《国家药监局 国家卫生健康委关于颁布2025年版的公告(2025年第29号)》,2025年版《中国药典》自2025年10月1日起施行。
2025-03-30 17:07