楚魏,马洪月,朴钟源,宋琳,何梓桦

    1.黑龙江中医药大学基础医学院,黑龙江 哈尔滨 150040; 2.惠州市第三人民医院/广州医科大学附属惠州医院神经内科,广东 惠州 516002; 3.惠州学院生命科学学院,广东 惠州 516007

    线粒体存在于大多数细胞中,是细胞内极微小的细胞器,以ATP的形式生产机体所需能量。为了维持自身网络结构的稳定与细胞内环境平衡,线粒体在相关蛋白的调控下不断分裂、融合,最终发生质量、形态与丰度的改变,称之为“线粒体动力学”。线粒体融合与分裂过程复杂,线粒体融合主要分为外膜、内膜融合。外膜融合由磷脂酶D族成员MitoPLD和鸟苷三磷酸水解酶(guanosine triphosphate hydrolases,GTPases)线粒体融合蛋白1和2(mitofusin1/2,Mfn1/2)的同源或异源二聚化诱导完成[1]。内膜融合由视神经萎缩蛋白1(optic atrophy protein 1,Opa1)介导,最终形成一种类似于弦状的、细长的细胞器[2]。线粒体分裂由多种因素主导。动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)从细胞质招募到线粒体外膜,并与线粒体分裂因子(mitochondrial fission factor,Mff)及49和51kDa线粒体动力蛋白(mitochondrial dynamics proteins of 49 kDa,MiD49;mitochondrial dynamics proteins of 51 kDa,MiD51)结合,在线粒体分裂位点周围形成多聚体结构,随后通过多聚体将线粒体一分为二[3]。

    研究表明,线粒体动力学紊乱在诸多疾病的发生过程中扮演着重要角色。肿瘤、神经系统、心血管系统疾病等发病率居高不下,且呈上升趋势,给家庭和社会造成巨大的负担。一般认为,线粒体过度分裂会促进疾病的发生发展,而线粒体融合有助于线粒体自我修复,抑制疾病进展。中医药调控线粒体动力学是防治疾病的新靶向。文章以此为出发点,综述了近年来国内外相关文献,希望为疾病治疗提供新策略。

    1 线粒体动力学失衡与疾病

    1.1 线粒体动力学失衡与肿瘤众多研究表明,线粒体分裂融合蛋白的表达与肿瘤的生长息息相关。在几类肿瘤疾病中,Drp1或线粒体分裂蛋白1(fission mitochondrial 1,Fis1)被激活,融合因子Mfn1/2、Opa1被抑制。体内研究发现HCC细胞中肿瘤生长增强与Drp1的过度表达有关,融合蛋白低表达也促进了肿瘤的进展[4] ......