劉穎研究組揭示細(xì)胞非自主性的線粒體應(yīng)激新機(jī)制閱讀次數(shù)：
2016年10月21日，北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所劉穎研究組在《Cell Research》雜志在線發(fā)表題為“Neuropeptide signals cell non-autonomous mitochondrial unfolded protein response”的研究成果，并于2016年11月8日以封面文章見刊。課題組首次發(fā)現(xiàn)線蟲中四種神經(jīng)元內(nèi)的線粒體損傷，可以傳遞信號至遠(yuǎn)端腸道組織并引起腸道組織內(nèi)的線粒體未折疊蛋白反應(yīng)（mitochondrial unfolded protein response, mitoUPR），神經(jīng)肽FLP-2在該過程中起到信號傳遞功能。 (論文鏈接：http://www.nature.com/cr/journal/vaop/ncurrent/full/cr2016118a.html)
秀麗隱桿線蟲面對外界環(huán)境不可預(yù)測的刺激和壓力時會激活三種主要的應(yīng)激反應(yīng)：胞質(zhì)熱激反應(yīng)(HSP)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)未折疊蛋白反應(yīng)（ER UPR）和線粒體未折疊蛋白反應(yīng)（mitoUPR）。其中，線粒體未折疊蛋白反應(yīng)專職監(jiān)管線粒體。當(dāng)線粒體受到遺傳病變、病原體毒素或胞器內(nèi)未折疊蛋白的影響而受損時，該應(yīng)激反應(yīng)被激活，進(jìn)而保護(hù)和修復(fù)功能受損的線粒體，維持代謝穩(wěn)態(tài)，并促進(jìn)異生物質(zhì)解毒和天然免疫。此外，線粒體未折疊蛋白反應(yīng)的激活還能夠影響個體代謝水平，延緩發(fā)育，并延長壽命。這些生理上的改變需要多種組織和器官的協(xié)同調(diào)控。神經(jīng)系統(tǒng)在誘導(dǎo)細(xì)胞非自主性應(yīng)激反應(yīng)和調(diào)控壽命等過程中起了非常重要的作用，但是究竟哪些神經(jīng)元起著關(guān)鍵作用以及哪種分子從神經(jīng)組織傳遞信號至遠(yuǎn)端組織都尚未得到解答。
劉穎研究組首次采用組織特異性的CRISPR/Cas9技術(shù)人為造成神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)部的線粒體損傷，并且觀察到了腸道組織線粒體應(yīng)激反應(yīng)的活化。 該研究組進(jìn)而對幾十種神經(jīng)元進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)僅四種神經(jīng)元能夠誘導(dǎo)這種組織非特異性反應(yīng)，同時發(fā)現(xiàn)神經(jīng)肽FLP-2的敲低能明顯抑制腸道內(nèi)的線粒體應(yīng)激響應(yīng)。更有趣的是，僅在神經(jīng)系統(tǒng)中過表達(dá)神經(jīng)肽FLP-2就足以直接誘導(dǎo)腸道的線粒體應(yīng)激反應(yīng)。綜上，該項工作揭示了組織間線粒體應(yīng)激信號傳遞的新機(jī)制，為線粒體功能缺失引起的神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機(jī)制以及后續(xù)的治療研究提供一些新的線索。
劉穎研究員為該論文的通訊作者，博士生邵麗娃為該論文第一作者, 博士生牛榮為該項目作出了重要貢獻(xiàn)。該研究獲得了北京大學(xué)-清華大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心，國家自然科學(xué)基金，科技部973項目的支持。
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