线粒体质量控制研究进展

线粒体质量控制 (mitochondrial quality control，MQC) 是监测线粒体质量的一个综合网络，也是一种细胞内源性保护程序，对于维持线粒体稳态和功能至关重要。MQC 会通过协调生物发生、线粒体裂变、融合、线粒体蛋白水解和线粒体自噬降解等各种过程来共同调控维持线粒体稳态。

越来越多的证据表明，MQC为衰老和年龄相关疾病的治疗干预提供了新的途径。尽管线粒体功能障碍在年龄相关疾病的病理生理学中发挥作用，但不平衡的MQC直到最近才被确定为疾病发病机制的关键因素。因此，必须阐明MQC的作用，才能从线粒体对应激反应的各个领域来理解衰老的机制。例如，线粒体蛋白酶可以作为防御错误折叠蛋白质的前线，而UPRmt（线粒体未折叠蛋白反应）通过与细胞核通信来帮助重新折叠错误折叠的蛋白质，其中靶基因还调节线粒体蛋白酶、动力学和线粒体自噬。

线粒体衍生囊泡（MDV）是新近发现的线粒体质量控制途径，在细胞应激早期有助于维持线粒体功能稳定，并在线粒体氧化应激中发挥重要作用。不同的分子途径和目的地可能导致MDV延迟或加速衰老。具有单层膜的MAPL+MDV被导向过氧化物酶体，而TOM20+MDV由MIRO1/2和DRP1启动，然后由Tollip转运到溶酶体。双膜PDH+MDV有两个不同的目的地。PINK1/Parkin依赖性PDH+MDV被输送到溶酶体，通过三元SNARE复合物（Syntaxin-17、SNAP29和VAMP7）进行降解。上述MDV中的氧化副产物可以被溶酶体消化，溶酶体可以帮助线粒体保持健康并延缓细胞衰老。当OPA1和SNX9导向的PDH+MDV超过溶酶体的能力时，它们被组织成多泡体（MVBs），并作为细胞外载体释放。复杂的内容物可能被输送到邻近的细胞，从而加速细胞衰老。

尽管MDV和线粒体自噬共享相似的分子调节剂（PINK1和Parkin），但它们在不同的条件下被发现。受损的蛋白质可以通过MDV处理，或者通过线粒体自噬回收部分或整个细胞器。MDV的形成可以补偿线粒体自噬的损失，以维持线粒体稳态。MDV也可以作为外泌体释放并转运到邻近细胞以触发先天免疫，这可能会加速细胞衰老。因此，MDV与衰老中线粒体自噬之间的关系仍然不清楚。MQC的过度激活或不足都可能加速老化过程。此外，线粒体的功能可能不会在整个衰老过程中线性下降。中年人的线粒体活性在处理受损线粒体后表现出代偿性增加，而老年人则会出现线粒体功能障碍。因此，维持线粒体的功能对长期健康至关重要。

参考文献

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