线粒体核失控:炎症与疾病的隐形推手

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来自《Cell》杂志的线粒体核质量控制:https://www.cell.com/trends/cell-biology/abstract/S0962-8924(25)00039-X

线粒体核是一种复杂的结构,里面包含了线粒体DNA(mtDNA)和一些蛋白质,比如线粒体转录因子A(TFAM)。它的作用是帮助包装和保护mtDNA,并通过一种叫相分离的过程来调节基因的转录。

当细胞遇到压力时,线粒体核可以通过几种方式从线粒体里跑出来:比如线粒体通透性转换孔(mPTP)打开、BAX/BAK孔形成、gasdermin蛋白的作用,还有一些特殊的囊泡(比如来自内线粒体膜的囊泡VDIM和线粒体衍生的囊泡MDV)。

线粒体核的质量控制主要通过两种方式进行:

  • 一种是TFAM介导的核吞噬
  • 另一种是线粒体自噬

如果这些过程出了问题,线粒体DNA就会在细胞质里积累,并通过一个叫cGAS-STING的途径引发炎症。

如果线粒体核处理不当,可能会和神经退行性疾病、癌症以及衰老相关的疾病有关。

摘要
线粒体核是一种有组织的复合物,用来容纳和保护线粒体DNA,通常它被限制在线粒体的双层膜系统内。但当细胞遇到压力,特别是氧化和炎症压力时,这些核会发生结构变化,导致它们异常地释放到细胞质中。核成分(尤其是mtDNA)如果放错了地方,就会引发炎症反应和细胞死亡,这就凸显了核质量控制机制的重要性。

线粒体核的释放是通过特定的膜通道和运输途径发生的,这会从根本上破坏细胞的平衡。细胞已经进化出多种清除机制来处理细胞质中的核,包括核酸酶介导的降解、溶酶体消除和细胞排泄。这篇综述探讨了控制核质量控制的分子机制,并研究了线粒体生物学和细胞免疫之间的微妙平衡。

我们的分析提供了一些见解,可能对治疗线粒体DNA相关疾病和炎症性疾病有帮助。