科学家发现治疗线粒体疾病的潜在目标

线粒体，长期以来称为“蜂窝发电厂”，用于它们产生关键能源腺苷三磷酸（ATP），对于适当的细胞功能至关重要。在各种疾病中通常观察到线粒体缺陷，包括癌症，阿尔茨海默病和帕金森病，以及许多遗传线粒体疾病的标志，其表现因素范围从肌肉弱点到器官衰竭。尽管对这种遗传线粒体疾病的病理学相当强烈了解，但治疗它们的努力很大程度上无效。

但现在，沃尔特·陈和博士后研究员Kivanc Birsoy的研究生陈和博士·斯巴托尼的实验室已经解开了如何拯救如何拯救患有线粒体功能障碍的细胞，这一发现可能导致这种情况的新疗法。

为了找到可以拯救这些细胞的基因突变，Chen和Birsoy在一个单倍体遗传系统中模拟线粒体功能障碍，该系统由前怀特黑德研究员Thijn Brummelkamp开发。在使用药物抗霉素抑制线粒体功能后，Chen和Birsoy发现，突变使ATPIF1基因失活的细胞受到保护，免于丢失线粒体功能。

ATPIF1是保存饥饿细胞的备份系统的一部分。当细胞缺氧和缺糖时，一种通常产生ATP的线粒体复合物(称为ATP合酶)就开始消耗ATP，这种状态可能会对已经饥饿的细胞造成伤害。ATPIF1与ATP合酶相互作用，关闭ATP合酶，防止ATP合酶消耗线粒体不断减少的ATP供应，但在此过程中，也会恶化线粒体的膜电位

“在这些疾病的线粒体功能障碍的情况下，从某种意义上说，它是细胞的假饥饿情况 - 有大量的营养素，但由于线粒体正常功能存在块，所以线粒体表现得像没有足够的氧气一样，”与Birsoy的Chen撰写了一篇论文的杂志细胞的报道描述这项工作。“所以在这些情况下，激活ATPIF1是不好的，因为周围仍然有许多营养物质提供ATP。相反，阻断ATPIF1具有治疗作用，因为它允许维持膜电位。”

肝细胞经常受到严重患者的影响线粒体疾病因此，陈和比尔索测试了线粒体功能障碍对小鼠的影响肝细胞对照小鼠和ATPIF1基因敲除小鼠。同样，ATPIF1功能受到抑制的肝细胞比ATPIF1活性正常的肝细胞更好地处理线粒体功能障碍。

“这很简单——如果你摆脱了ATPIF1，你就能在线粒体功能紊乱的情况下生存，”Birsoy说。“从我们目前所看到的来看，阻断ATPIF1对小鼠没有重大副作用。”

对于陈和Birsoy，这项研究中的下一步是测试ATPIF1抑制在小鼠模型中的影响线粒体功能障碍。然后他们将尝试识别有效阻止ATPIF1功能的治疗方法。

---

---