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.2013年2月;23(2):64-71.
doi:10.1016/j.tcb.2012.10.006。 Epub 2012年11月16日。

神经退行性变的线粒体动力学

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神经退行性变的线粒体动力学

Kie Itoh先生等人。 趋势细胞生物. 2013年2月.

摘要

使用果蝇、酵母和秀丽隐杆线虫等简单模型生物对线粒体分裂和融合的分子机制进行研究仅15年。除了线粒体分裂和融合在控制细胞器形状、大小和数量方面的主要功能外,这些动态过程对调节细胞死亡、有丝分裂和细胞器分布也很重要。现在,研究表明,线粒体动力学在广泛的神经退行性疾病中发生了显著变化,有大量证据表明,神经元是最耗能的细胞类型之一,细胞形状高度发达,在疾病发病机制中起着关键作用。在这里,我们回顾了神经退行性变线粒体动力学的最新发现。

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图1
图1
线粒体动力学的细胞和生理作用。线粒体分裂和融合,维持其短管状结构。线粒体分裂有助于细胞死亡、有丝分裂和细胞器运输,而融合允许内容物混合,并可能阻碍有丝分裂。过度融合的线粒体积累氧化损伤,并进一步将其形状转变为大球体。这种大而圆的线粒体与呼吸受损和细胞器运输缺陷有关。过多的碎片会产生缺乏线粒体DNA的线粒体,导致呼吸受损。
图2
图2
神经退行性疾病中线粒体融合和分裂之间平衡的破坏。线粒体形态通常由线粒体融合蛋白(例如Mfn1、Mfn2和Opa1)和裂变蛋白(包括Drp1和GDAP1)之间的平衡调节。融合蛋白或裂变蛋白的破坏可导致神经系统疾病。与包括PD、HD和AD在内的神经退行性疾病有关的多种蛋白质的突变和/或过表达也会破坏线粒体动力学,使融合-分裂平衡正常化可能具有治疗价值。最下面一行显示了一种策略,通过降低Drp1恢复正常的裂变水平,从而补偿疾病蛋白质增加的裂变。线粒体形态正常化是否会恢复功能尚不清楚。

类似文章

引用人

参考文献

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出版物类型

MeSH术语