王燕秋,寇京莉,王毅,韩斌如

    (首都医科大学宣武医院:1护理部,3老年病(综合)科,4泌尿外科,北京100053;2首都医科大学护理学院,北京100069)

    线粒体的主要功能是为细胞提供能量[1],充当代谢中枢,并参与包括信号转导、细胞周期调节、生热作用、细胞凋亡、钙缓冲、氧化应激和铁硫簇生物合成[2,3]等基本细胞过程。线粒体功能障碍在操作性定义上是指线粒体呼吸能力及膜电位(ΔΨm)降低[4],线粒体随着年龄经历形态和功能的变化,以及持续暴露在不同的压力下,增加了其功能失调的可能性。线粒体对衰老的发生表现出关键的调控作用,是2023年Cell杂志总结的生物体衰老标志之一[5]。衰老通常伴随着线粒体质量和功能的下降[6],在神经系统、心脏、肌肉和其他组织的严重的退行性疾病中表现出不同程度的线粒体功能障碍[7]。线粒体通过氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)合成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)为细胞供能,这个过程主要由呼吸链[又称电子传递链(electron transport chain,ETC),包括四大复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)]和ATP酶实现;研究发现,OXPHOS功能障碍与衰老相关,例如,复合体Ⅰ缺陷会导致帕金森病患者脑中大部分神经元变性[8];复合物Ⅲ缺陷的小鼠表现出细胞衰老[9],瞬时受体电位通道TRPC3蛋白通过重塑内质网-线粒体Ca2+转移,导致线粒体功能障碍,促进了衰老的促肿瘤作用[10],线粒体功能障碍和衰老之间呈现出互为因果的关系。为此,本文对线粒体在衰老中的自适应机制,线粒体功能障碍和衰老之间的相互关系的机制做一综述,以期为衰老机制及抗衰老研究提供思路。

    1 衰老进程中线粒体功能的自我适应机制

    线粒体具有复杂的质量控制体系,随着衰老发生,损伤累积的线粒体可以通过一系列机制实现自我修复,包括线粒体未折叠蛋白效应(mitochondrial unfolded protein response, UPRmt)、分裂-融合、线粒体生物发生和线粒体自噬等适应性反应[11]。

    1.1 线粒体未折叠蛋白反应 ......