来源:《科学进展》
美国达特茅斯学院的研究团队发现,线粒体内膜蛋白LACTB在细胞凋亡过程中扮演着关键“守门人”角色。该蛋白能重塑或松动线粒体内膜,促使促凋亡分子释放,从而启动细胞自我毁灭程序。实验中,降低LACTB水平可增强细胞对凋亡的抵抗,而提高其水平则加速细胞死亡。这一发现突破了传统认为细胞凋亡仅由线粒体外膜孔道蛋白调控的认知,为开发针对癌症(细胞凋亡受阻)或神经退行性疾病(细胞过度死亡)的新疗法提供了潜在靶点。后续研究将探索LACTB在不同癌症类型中的调控差异。
来源:《科学进展》
美国达特茅斯学院的研究团队发现,线粒体内膜蛋白LACTB在细胞凋亡过程中扮演着关键“守门人”角色。该蛋白能重塑或松动线粒体内膜,促使促凋亡分子释放,从而启动细胞自我毁灭程序。实验中,降低LACTB水平可增强细胞对凋亡的抵抗,而提高其水平则加速细胞死亡。这一发现突破了传统认为细胞凋亡仅由线粒体外膜孔道蛋白调控的认知,为开发针对癌症(细胞凋亡受阻)或神经退行性疾病(细胞过度死亡)的新疗法提供了潜在靶点。后续研究将探索LACTB在不同癌症类型中的调控差异。
来源:《细胞》
研究发现,当先天免疫激活与营养匮乏同时存在时,受损线粒体会聚集在细胞膜附近,产生局部氧化损伤导致细胞裂解死亡,该过程被命名为“线粒体氧化裂解”(mitoxyperilysis)。机制上,该途径受mTOR信号与先天免疫受体共同调控。在癌症模型中,联合使用先天免疫激活剂与禁食可显著诱导肿瘤细胞发生此类死亡并抑制肿瘤生长,为癌症联合治疗提供了新思路。
来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
美国德州农工大学研究人员开发出一种通过纳米花朵增强干细胞产生线粒体的新技术。该技术使干细胞线粒体产量提升一倍,并能将多余线粒体高效转移至受损细胞,实现2-4倍的线粒体传递效率。实验显示,接受线粒体的衰老或受损细胞能量生产得以恢复,甚至能抵抗化疗药物伤害。这项无需基因编辑或药物的技术,为治疗与线粒体衰退相关的衰老、心脏病及神经退行性疾病提供了新方向,未来可能通过单月给药实现长效治疗。
来源:《基因组学、蛋白质组学与生物信息学》
中国科学院生物物理研究所联合团队整合NyuWa中国基因组资源与“千人基因组计划”数据,对7,331个样本进行系统分析,首次绘制了中国人群线粒体DNA(mtDNA)变异与核内线粒体DNA片段(NUMTs)的完整图谱。研究鉴定出7,216个高质量mtDNA变异和1,466个独特NUMTs,其中88个mtDNA变异和642个NUMTs为中国人群特有。通过全基因组关联分析,发现12个mtDNA变异与199个核DNA变异显著相关。该资源为东亚人群线粒体相关疾病的遗传研究提供了关键参考。
来源:《美国国家科学院院刊》
加州大学河滨分校领导的研究首次发现,线粒体DNA会积累一种名为谷胱甘肽化DNA加合物的新型损伤,其水平可达核DNA的80倍。这种“黏性”损伤会改变线粒体DNA结构、削弱其功能,并触发细胞的应激修复反应。研究进一步指出,受损线粒体DNA可能逃逸至胞质,激活免疫与炎症反应。该发现为理解神经退行性疾病、糖尿病及癌症等与线粒体功能障碍相关疾病的分子机制提供了全新视角。
来源:《科学进展》
格拉斯通研究所通过新型CHCHD2基因突变小鼠模型,首次明确证实线粒体功能障碍是帕金森病的致病原因而非后果。研究发现突变导致线粒体蛋白异常堆积,引发氧化应激并驱动α-突触核蛋白聚集——这是帕金森病的标志性病理特征。该机制在人类患者脑组织中得到验证,为开发针对线粒体通路的疗法提供了新方向。
来源:《科学进展》
卡罗林斯卡医学院研究发现,哺乳动物细胞通过调控“遗传瓶颈”大小来维持线粒体DNA(mtDNA)的稳定性。当母体传递给子代的mtDNA拷贝数较少时,个体间遗传变异增加,有害突变更易被清除性选择机制淘汰。研究还证实,细胞的自噬功能对清除缺陷mtDNA至关重要——当自噬受损时,有害突变会累积。该发现不仅解释了mtDNA在母系遗传中保持完整的进化机制,也为治疗由线粒体基因组不稳定引发的癌症、神经退行性疾病及衰老相关疾病提供了新思路。
来源:《自然-通讯》
研究发现线粒体蛋白ABHD11在调控T细胞过度活化中起关键作用。通过药物抑制ABHD11功能,可有效减少T细胞产生的炎症信号,在实验中延缓了1型糖尿病发展。该机制通过调节免疫细胞的代谢过程实现,为治疗类风湿关节炎、1型糖尿病等自身免疫疾病提供了新靶点。相较于现有疗法,针对免疫代谢的调控可能带来更安全、有效的治疗选择,研究团队正探索该策略在其他自身免疫病中的应用潜力。
来源:《自然-细胞生物学》
科隆大学团队发现,必需氨基酸亮氨酸通过抑制质量控制蛋白SEL1L,阻止线粒体外膜关键蛋白的降解,从而增强线粒体呼吸和能量生产。这一机制使细胞能在营养充足时快速提升产能,但研究也发现亮氨酸代谢异常会导致线粒体功能受损(如秀丽隐杆线虫的不育)或促进癌细胞生存。该发现为理解营养如何调控能量代谢及治疗相关疾病提供了新靶点。
来源:Science
线粒体在能量生成过程中会产生大量活性氧(ROS),可能导致氧化损伤。研究发现,当过氧化物酶体通过蛋白质ACBD5和PTPIP51与线粒体接触时,可帮助清除ROS,缓解氧化压力。这一机制为癌症和神经退行性疾病等氧化应激相关疾病提供了潜在治疗靶点。