线粒体具有复杂的功能和信息处理网络,在健康调节和疾病进展中起着关键作用。许多疾病可以发现线粒体功能障碍,如心血管疾病、神经退行病变、代谢综合征和癌症等。我们今天跟大家介绍一下线粒体调控的相关功能以及线粒体功能障碍在各疾病中的进展。
免疫细胞通过模式识别受体(PRR)检测病原体相关分子模式(PAMP)和损伤相关分子模式(DAMP),后者包括多种内源性分子如mtDNA、线粒体ROS等。mtDNA可被cGAS-STING、胞质炎性小体和TLR9等PRR识别,TLR9激活促炎细胞因子。因此,DAMP感应受体是潜在的治疗靶点。
最近研究发现五种生物标志物与衰老相关,包括GDF15、RAGE、VEGFA、PARC和MMP2,它们与临床死亡风险增加有关。这些标志物通常与线粒体功能障碍相关,而活性氧(ROS)是衰老的关键触发因素。Sod2-/-小鼠中衰老细胞的积累和复合物II活性受损表明线粒体ADP敏感性降低,导致氧化还原应激。尽管存在争议,但与年龄相关的线粒体功能障碍对长寿有害影响的研究表明,杂合子Sod2+/-小鼠虽然氧化应激增加,但寿命与野生型相似。
衰老过程中线粒体外膜通透性(MOMP)变化促进SASP,通过释放促炎性mtDNA。小分子BAI1抑制MOMP可减少无菌炎症并延长寿命。线粒体功能障碍与寿命的关系复杂,可能受表型阈值影响。在秀丽隐杆线虫中,sod基因缺失导致的氧化应激增加并不总是缩短寿命,有时甚至能通过改变线粒体功能延长寿命。泛醌(UQ)缺失引起的线粒体缺陷和寿命缩短可通过恢复UQ水平逆转,这表明线粒体功能障碍与寿命之间存在解耦联系。