基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)系鄭銘課題組《Circulation Research》發(fā)文揭示心肌細(xì)胞線(xiàn)粒體間通訊的分子機(jī)制
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??????? ?2019年8月28日，北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)系鄭銘課題組在《Circulation Research》在線(xiàn)發(fā)表題為：“Miro2 Regulates Inter-Mitochondrial Communication in the Heart and Protects Against TAC-Induced Cardiac Dysfunction”的研究論文。文章首次報(bào)道了線(xiàn)粒體蛋白Miro2調(diào)控心肌細(xì)胞線(xiàn)粒體間交互作用的分子機(jī)制及其在心肌肥厚過(guò)程中的病理生理學(xué)意義。
? ???? ?哺乳動(dòng)物成年心肌細(xì)胞大約含6000個(gè)線(xiàn)粒體，呈“晶格狀”排列在肌原纖維間，線(xiàn)粒體運(yùn)動(dòng)及線(xiàn)粒體間融合-分裂活動(dòng)受限。鄭銘課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，成年心肌細(xì)胞線(xiàn)粒體之間通過(guò)kissing（吻合）和nanotunneling (納米通道)兩種方式交互作用，從而在整個(gè)心肌細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)連續(xù)的動(dòng)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)（PNAS, 2013）。但調(diào)控線(xiàn)粒體間通訊的分子機(jī)制及其病理生理學(xué)意義仍不清楚。
? ???? ?本研究使用線(xiàn)粒體定位的光激活綠色熒光蛋白mtPAGFP，結(jié)合活細(xì)胞實(shí)時(shí)熒光成像，發(fā)現(xiàn)線(xiàn)粒體間納米通道多與細(xì)胞骨架蛋白微管伴行, 納米通道事件沿微管發(fā)生；而進(jìn)一步篩選發(fā)現(xiàn)，線(xiàn)粒體外膜蛋白Miro2同時(shí)定位于線(xiàn)粒體間納米通道與微管伴行部位。調(diào)控Miro2蛋白表達(dá)顯著影響線(xiàn)粒體納米通道事件發(fā)生頻率、線(xiàn)粒體間通訊速率、以及線(xiàn)粒體和細(xì)胞的呼吸功能。
?????? ?此外，課題組證實(shí)在心肌肥厚時(shí)，Miro2蛋白通過(guò)Parkin依賴(lài)的泛素蛋白酶體途徑降解增加，Miro2蛋白水平降低，導(dǎo)致線(xiàn)粒體間通訊事件及線(xiàn)粒體通訊速率降低；而Miro2轉(zhuǎn)基因小鼠則顯著增加心肌肥厚時(shí)線(xiàn)粒體間的通訊速率、改善線(xiàn)粒體和心臟功能。
?? ???? 該項(xiàng)研究首次闡述了Miro2蛋白在心臟中的保護(hù)作用及其作用機(jī)制，為心肌肥厚的臨床治療提供了潛在的作用靶點(diǎn)。
Miro2 mediated inter-mitochondrial communication in cardiomyocytes
鄭銘教授為該文通訊作者，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院14級(jí)直博生曹陽(yáng)坡為該文第一作者。本研究得到國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目及國(guó)家自然科學(xué)基金的經(jīng)費(fèi)資助。
??????? 在線(xiàn)文章鏈接:https://www.ahajournals.org/doi/abs/10.1161/CIRCRESAHA.119.315432
??????? 文章將作為封面文章在9月27日正式發(fā)表。
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