線粒體是我們細(xì)胞中的發(fā)電站，對(duì)生命至關(guān)重要。當(dāng)它們?cè)馐艿絹?lái)自毒物、環(huán)境壓力或遺傳突變的攻擊時(shí)，細(xì)胞會(huì)扳開(kāi)這些發(fā)電站，除去受損的部件，將它們重新組裝為可用的線粒體。

現(xiàn)在，Salk研究所的科學(xué)家們揭示出，細(xì)胞以一種意外的方式觸發(fā)了對(duì)威脅產(chǎn)生的這一至關(guān)重要的反應(yīng)，提供了有關(guān)線粒體疾病、癌癥、糖尿病和神經(jīng)退行性疾病??尤其是與線粒體功能障礙相關(guān)的帕金森病等疾病的一些新見(jiàn)解。這項(xiàng)研究工作發(fā)布在1月15日的《科學(xué)》（Science）雜志上。

論文的資深作者、Salk研究所分子與細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任ReubenShaw說(shuō)：“外部的劫掠者進(jìn)入到線粒體中，這些發(fā)電站做出響應(yīng)細(xì)胞會(huì)碎裂成較小的碎片�！�

在一個(gè)普通的人類細(xì)胞中，有100-500個(gè)線粒體大量生成ATP分子形式的能量，ATP分子就像電池一樣能將能量傳送至細(xì)胞其他的部位。在任何特定的時(shí)間，都有一個(gè)或兩個(gè)線粒體發(fā)生分裂或融合以周期清除掉受損的元件。但當(dāng)一種有毒物質(zhì)（如氰化物或砷）或其他的危險(xiǎn)物威脅到線粒體時(shí)，就會(huì)發(fā)生大規(guī)模的碎裂。

多年前，研究人員就知道當(dāng)用一些影響線粒體的藥物進(jìn)行處理時(shí)，線粒體會(huì)發(fā)生這樣的碎裂，然而直到現(xiàn)在對(duì)于感知這種線粒體損傷的機(jī)制及觸發(fā)這種快速分裂反應(yīng)的機(jī)制，還有一些生物化學(xué)細(xì)節(jié)仍不是很清楚。

在這項(xiàng)新研究中，研究小組發(fā)現(xiàn)當(dāng)細(xì)胞遭受線粒體損傷時(shí)，細(xì)胞中心燃油表??AMPK酶會(huì)向線粒體發(fā)出緊急警報(bào)，指示它們分裂成許多微小的線粒體碎片。有意思地是，AMPK可以被廣泛使用的糖尿病治療藥物二甲雙胍、運(yùn)動(dòng)及限制飲食所激活。這些新研究發(fā)現(xiàn)表明，一些人之所以能夠從這些治療中受益，有可能是因?yàn)樗鼈兇龠M(jìn)了線粒體健康。

在以往的研究中，Shaw研究小組和其他的研究人員曾揭示AMPK幫助回收了受損的線粒體零件，并向細(xì)胞發(fā)送了生成新線粒體的信號(hào)。但這一快速觸發(fā)線粒體碎裂的新作用“真的將AMPK置于了線粒體健康及人體長(zhǎng)期健康的中心地位，”Shaw說(shuō)。

進(jìn)一步的深入研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)AMPK實(shí)際上是對(duì)一種線粒體受體??線粒體分裂因子(mitochondrialfissionfactor,MFF)的兩個(gè)區(qū)域起作用來(lái)啟動(dòng)了整個(gè)過(guò)程。MFF叫來(lái)Drp1蛋白，后者結(jié)合并像絞索一樣環(huán)繞線粒體，扭曲并使它發(fā)生了分裂。

論文的第一作者之一、Salk研究所助理研究員ErinQuanToyama說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)AMPK修飾MFF是MFF將更多Drp1叫至線粒體處的必要條件。沒(méi)有AMPK發(fā)出這一警報(bào)，MFF無(wú)法叫來(lái)Drp1，在受到損傷后就不會(huì)有線粒體的新碎片。”

在未來(lái)，這一研究小組將著手探討對(duì)于一些特殊的細(xì)胞類型而言，這一信號(hào)通路具有的其他影響。看看線粒體與AMPK之間的通訊缺陷對(duì)不同的組織，尤其是非常依賴于健康線粒體的組織，例如大腦、肌肉和心臟產(chǎn)生的影響。

眾所周知，AMPK是一個(gè)調(diào)控能量穩(wěn)態(tài)的重要激酶，也是一個(gè)參與許多細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路的關(guān)鍵蛋白。目前認(rèn)為，AMPK在包括2型糖尿病、免疫疾病和癌癥在內(nèi)的許多病理狀態(tài)中都起著重要的調(diào)節(jié)作用，是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。

不久前，來(lái)自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院、河南大學(xué)等處的研究人員證實(shí)，AMPK磷酸化RACK1通過(guò)推動(dòng)Atg14L-Beclin1-Vps34-Vps15復(fù)合物形成促進(jìn)了自噬。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)布《CellReports》雜志上（延伸閱讀：軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院Cell子刊發(fā)表自噬新成果）。

加拿大麥克馬斯特大學(xué)的研究人員證實(shí)，AMPK是在衰老過(guò)程中保持肌肉質(zhì)量和肌肉強(qiáng)度所必需的。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最近的Cell子刊《CellMetabolism》。

此外，德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心陳俊杰的研究小組發(fā)現(xiàn)當(dāng)細(xì)胞缺乏葡萄糖時(shí)，會(huì)激活A(yù)MPK激酶，由此導(dǎo)致YAP失活。而YAP能夠調(diào)控參與葡萄糖代謝的GLUT3基因。這些結(jié)果擴(kuò)展了對(duì)于Hippo信號(hào)通路以外YAP調(diào)控的認(rèn)識(shí)。提出了YAP的另一個(gè)癌癥相關(guān)功能。這揭示出了葡萄糖代謝和Hippo信號(hào)通路之間在組織維持和癌癥預(yù)防中一種令人興奮的聯(lián)系。

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/858625.html

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