线粒体渗透性在衰老中起着关键作用,从缺血性损伤中恢复
分子通过线粒体膜的能力 - 将营养成分转化为能量的细胞结构 - 可以确定是否自噬,除去损坏和功能失调分子和细胞组分的细胞过程是有益的或对健康有益的或不利生物。由马萨诸塞州综合医院(MGH)调查人员的研究结果可以改善对衰老相关功能障碍的理解,并且可以帮助防止在血液供应被切除到像心脏和大脑等重要器官时产生的组织损伤,如此心脏病发作和笔画。
“我们第一次找到了”泄漏“或渗透率线粒体决定了自噬延长还是缩短了寿命,“梅尔卡纳斯,博士,博士,基因组医学硕士学位,议员的高级提交人发表在细胞。“这提出了目标的可能性线粒体衰老和疾病的渗透性可能会最大限度地提高自噬的健康益处。“
由于受损分子的积累和缺陷的蛋白质被认为是老化的标志,自噬与寿命增加有关。事实上,模型生物体,其中基因突变或诸如卡路里限制的措施导致寿命延伸依赖于自噬依赖于其有益效果。然而,自噬也可以在癌症,糖尿病,神经变性和受限血液流动引起的缺血/再灌注损伤中发挥作用。
以前的研究表明,抑制MTORC2分子途径,其控制几种关键代谢功能,缩短了寿命。在编码其下游效应蛋白SGK-1的MTORC2或基因中的突变的生物也表现出增加的自噬。MGH-LED团队列出了调查为什么在大多数情况下有益的升高的自噬,在MTORC2 / SGK-1突变动物中是有害的,并鉴定自噬对健康和寿命的影响的关键细胞决定因素。
他们的实验表明,抑制自噬可以恢复MTORC2 / SGK1突变体中的正常寿命C. Elegans.蛔虫。他们还发现SGK-1可以调节线粒体渗透性过渡孔(MPTP)的开口,这允许非常小的分子通过线粒体膜。通过抑制MTORC2 / SGK-1途径或通过直接遗传刺激的过度打开MPTP,从有益的功能转化自噬,导致缩短的寿命。总体而言,结果表明自噬的有益效果取决于低水平的线粒体渗透性。
由于据信自噬促进缺血性损伤,因此调查人员看出其在缺血/再灌注(I / R)伤害中的潜在作用 - 加剧软组织挫伤当血液流恢复到它受到限制的组织时发生。他们发现,在肝脏中敲除SGK-1基因表达的小鼠比未经化动物的肝脏更容易受到肝脏的I / R损伤。虽然目前和之前的研究表明,升高的自噬和线粒体渗透性在早期阶段有害再灌注损伤,自噬可能有助于减少当必须从细胞中清除受损的细胞组分时稍后阶段的组织损伤的严重程度。
“我们认为我们的工作对心脏病和中风期间预防缺血性损伤的重大影响,以及器官移植期间,需要暂时中断捐助者器官血液供应“哈佛医学院助理医学助理教授Soukas说。”这些处理我们研究中使用的模型的所有共享特征,这意味着通过MTORC2,SGK-1或MPTP靶向线粒体渗透性,其可能具有很大的潜力来减少潜在的潜力这些发生的毁灭性结果。“
总的来说,他补充说,目前的研究提供了第一种直接证据,即升高的线粒体渗透率可减少寿命并阻止有益效果的自噬健康。他们还提供直接的遗传证据,即低水平的线粒体渗透性需要增加寿命和改善健康,并将SGK-1鉴定为重要的调节分子,其调节可能有助于增加寿命并减少年龄相关的疾病。
Soukas说:“为了充分欣赏线粒体渗透性如何造成衰老,我们需要了解增加MPTP开放和促进年龄相关的下降和疾病的机制的衰老相关变化。了解如何健康促进途径成功降低线粒体渗透性可能会提供促进健康老化的新见解。“
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