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浙大學(xué)者揭示腦卒中神經(jīng)元線粒體自噬新規(guī)律

加快線粒體“召回銷毀”可降低腦中風(fēng)危害

發(fā)布時(shí)間:2019-07-03來(lái)源:浙大新聞辦作者:柯溢能 盧紹慶4387

缺血性腦卒中,又稱腦中風(fēng)、腦缺血,它具有高發(fā)病率、高致殘、高復(fù)發(fā)率、高致死率等特點(diǎn),給病人及家庭帶來(lái)巨大的痛苦并造成嚴(yán)重的社會(huì)負(fù)擔(dān)。遺憾的是,腦卒中的病理機(jī)制異常復(fù)雜,臨床缺乏有效的治療手段和藥物精準(zhǔn)干預(yù)的靶點(diǎn)。

近日,浙江大學(xué)藥學(xué)院陳忠教授課題組在細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域知名刊物《細(xì)胞生物學(xué)雜志》(Journal of Cell Biology),在線發(fā)表了題為《缺血神經(jīng)元軸突線粒體在胞體進(jìn)行自噬》(Somatic autophagy of axonal mitochondria in ischemic neurons)的最新研究,揭示了腦卒中神經(jīng)元線粒體自噬的新規(guī)律,為精準(zhǔn)尋找缺血性腦損傷潛在靶點(diǎn)提供了理論支持。

這項(xiàng)研究的第一作者為浙江大學(xué)藥學(xué)院博士生鄭艷榕與吳曉麗,通訊作者為浙江大學(xué)藥學(xué)院陳忠教授,浙江大學(xué)藥學(xué)院張翔南教授為共同通訊作者兼共同第一作者。

腦供血不足導(dǎo)致的神經(jīng)元損傷是造成腦卒中腦損傷的主要原因之一。神經(jīng)元好比人體的“指揮官”,它的損傷將造成人體功能的紊亂,最終可能導(dǎo)致殘疾或死亡。而神經(jīng)元是形態(tài)極其特殊的一類細(xì)胞,它的胞體延伸出許多突起,其中最長(zhǎng)的一條被稱為“軸突”。人體中最長(zhǎng)的軸突可長(zhǎng)達(dá)1米。

軸突就如同信息的高速公路,每時(shí)每刻都在進(jìn)行著信息傳遞,實(shí)現(xiàn)“指揮官”對(duì)機(jī)體的控制。而能量工廠線粒體,就為這條高速公路上的信息交流提供“燃料”??上攵€粒體的功能異常將導(dǎo)致軸突乃至整個(gè)神經(jīng)元的功能失常。因此,神經(jīng)元必須對(duì)線粒體的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。神經(jīng)元通過(guò)溶酶體途徑將損傷線粒體進(jìn)行清除,即線粒體自噬(mitophagy)是主要的線粒體質(zhì)量控制策略之一。但是,軸突內(nèi)線粒體的自噬過(guò)程尚不完全清楚,是神經(jīng)藥理學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。

陳忠教授課題組的前期工作已經(jīng)發(fā)現(xiàn),腦缺血后血流的復(fù)灌可以激活線粒體自噬,減少神經(jīng)元損傷。這次課題組利用了多種實(shí)驗(yàn)手段,首次發(fā)現(xiàn)腦缺血神經(jīng)元中軸突線粒體逆向轉(zhuǎn)運(yùn)回神經(jīng)元胞體后再進(jìn)行自噬,而非在軸突原位上被自噬清除。不僅如此,特異性促進(jìn)線粒體逆向轉(zhuǎn)運(yùn)可通過(guò)激活線粒體自噬提升缺血神經(jīng)元內(nèi)線粒體質(zhì)量,減少細(xì)胞凋亡,最終發(fā)揮抗腦缺血的神經(jīng)保護(hù)作用。

陳忠教授將這個(gè)現(xiàn)象打了個(gè)比方,這就好像商品出現(xiàn)了故障,原廠需要召回后銷毀?!拔覀儼l(fā)現(xiàn)‘返廠銷毀’的線粒體,由馬達(dá)蛋白運(yùn)送,受損程度不同的線粒體返回速度可能也不一樣?!标愔医淌谡f(shuō),未來(lái)通過(guò)調(diào)控具體馬達(dá)蛋白分子,可能加速線粒體自噬,“在細(xì)胞中制造不同速度的高鐵,搭載受損線粒體‘返廠銷毀’?!?/span>

這項(xiàng)研究加深了對(duì)腦卒中缺血復(fù)灌過(guò)程中神經(jīng)元線粒體自噬的理解,同時(shí)為找到抗腦卒中的藥物靶點(diǎn)提供了非常重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目和優(yōu)青項(xiàng)目的資助。

論文鏈接http://jcb.rupress.org/content/early/2019/04/11/jcb.201804101.long

(文 柯溢能/攝影 盧紹慶)