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線粒體融合蛋白2決定細胞生死 將作為治療標靶

日期:2013-10-23 09:08:34

有機體的每個細胞中都有一種傳感器,能檢測自身“內部”環境是否健康。這種“報警器”存在于內質網(ER)中,能感知細胞所受的壓力,引發修復反應或讓細胞走向死亡。據物理學家組織網近日報道,西班牙巴塞羅那生物醫學研究所(IRB)科學家最近發現,線粒體融合蛋白2Mfn2)對于正確檢測細胞壓力水平起著關鍵作用,并保證細胞修復或死亡路徑的有效性。相關論文發表在最近出版的《自然》集團旗下的《歐洲分子生物學組織雜志》上。

 

研究人員揭示了把Mfn2和內質網壓力聯系在一起的分子機制。在實驗中,他們將Mfn2從細胞中去除,當細胞受到壓力時,內質網會過度激活修復路徑。如此一來它的反向功能就會變差,降低了細胞克服壓力的能力,減少細胞凋亡的程度。巴塞羅那生物醫學研究所分子醫學項目協調人、“異型與多種疾病”小組負責人安東尼奧·佐扎諾說:“當Mfn2被去除時,細胞的壓力反應路徑完全被打亂了。”

 

研究人員說,Mfn2是一種線粒體蛋白,糖尿病的發生就和缺乏這種蛋白有關。佐扎諾小組曾在以往研究中證明,如果去除Mfn2,機體組織會對胰島素產生抗性,這正是糖尿病的關鍵特征,稱為代謝綜合征。

 

在新研究中,他們調查了線粒體和內質網之間的關系,發現Mfn2蛋白造成了線粒體的變化,也會直接影響內質網功能。缺乏Mfn2會導致細胞的內質網壓力更高。論文第一作者、該校博士后研究員胡安·巴勃羅·姆諾茲說:“Mfn2對細胞的生存發育能力非常重要,而且對許多疾病都有影響,如神經退行性疾病、癌癥、心血管疾病以及糖尿病等。”

 

Mfn2可能是一個很好的治療標靶。“利用Mfn2,我們能調節細胞對傷害的反應,這為進一步研究它的治療途徑開辟了廣闊空間。”姆諾茲說,比如腫瘤細胞就是不能恰當地激活死亡路徑,導致細胞不受控制地增生。“人們已經注意到,癌細胞的Mfn2水平偏低,如果我們提高Mfn2水平,就有可能促進細胞走向凋亡。”針對這一點,其他研究小組已經有論文發表,指出Mfn2過度表達會誘發細胞凋亡。

 

如果要把Mfn2作為治療標靶,研究人員還要先找到一種小分子或藥物在動物身上實驗,看能否調節Mfn2的表達。佐扎諾指出,目前的研究還屬于概念性論證,但它強調了這種線粒體蛋白對細胞健康的重要性。接下來的挑戰是完成大規模分子篩選,找到能調節Mfn2表達的藥物,并在小鼠模型上實驗其效果。

 


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