线粒体的作用功能(线粒体的作用是什么)

线粒体的作用功能(线粒体的作用是什么)

从神经干细胞的产生到神经元的维持和最终的死亡,线粒体在调节神经通路的稳态中起着关键的作用,这一任务对神经认知功能健康至关重要。线粒体通过氧化磷酸化为神经传递提供能量,并沿着神经元轴突产生动作电位。代谢开关、线粒体生物合成和线粒体碎片以及活性氧的增加将导致“旧的”或缺陷线粒体的去除。有丝分裂吞噬是一种利用自噬机制清除靶向线粒体的机制,在确保线粒体健康和神经发生方面发挥着关键作用。一旦受损的线粒体被标记,它就会被双膜自噬体吞噬,并被溶酶体降解。分化前在神经干细胞中观察到活跃的有丝分裂吞噬作用,有助于清除线粒体重塑产生的缺陷线粒体。PINK1(一种有丝分裂吞噬调节因子)的缺失导致神经干细胞的代谢缺陷并阻碍分化。线粒体重塑和调控是神经发生的关键,在神经元和视网膜神经节细胞增殖和分化。阐明这些机制将加深我们对大脑发育的理解,并有助于寻找治疗神经退行性疾病的新药物靶点。

来自美国韦克斯纳医学中心的Nuo Sun团队认为有效的阿尔茨海默病治疗方法已被证明是困难的,因为它的机制触发斑块的形成,线粒体功能紊乱和一般神经死亡。抑制阿尔茨海默病进展有两种思路或途径:一是针对负责缠结网络的蛋白质,二是破解线粒体机制,纠正通路功能障碍。首先,虽然已经确定Aβ和tau聚集物对信号损伤有显著的贡献,但是用靶向药物治疗对抗这些特异性蛋白并没有效果。第二种是导致阿尔茨海默病发病机制的线粒体缺陷和相关产品。目前,正在研究两种治疗方法,以阿尔茨海默病相关线粒体功能障碍和过量活性氧产生为目标。第一,亚甲基蓝已经获得批准治疗疟疾、氰化物中毒和缺血性脑损伤。亚甲基蓝可以通过血脑屏障向等细胞捐献电子,从而增加三磷酸腺苷的产生。在随机双盲研究中,阿尔茨海默病患者和阿尔茨海默病动物模型均显示,亚甲基蓝治疗后大脑内的认知改善和血管血流。第二,光生物模拟,也称为低水平激光治疗,被用来刺激受损肌肉组织中血管化,副作用最小。在神经科学领域,线粒体及其相关途径越来越受到关注,线粒体功能从发育到破坏都会影响人体神经元。如前所述,目前尚无治疗阿尔茨海默病、帕金森病或青光眼的药物。然而,有证据表明,分解和识别线粒体在这些病理中的作用,可能是一种信息来源,使研究人员能够找到治疗目标,以减缓这些疾病的进展。

文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 4月 4 期发表。

文章来源:Ozgen S, Krigman J, Zhang R, Sun N (2022) Significance of mitochondrial activity in neurogenesis and neurodegenerative diseases. Neural Regen Res 17(4):741-747.

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