發(fā)布日期：2018-08-15

　　線粒體不僅是細(xì)胞能量供給的中心，也是調(diào)控衰老進(jìn)程以及影響神經(jīng)退行性疾病的重要細(xì)胞器之一。當(dāng)線粒體功能損傷，將啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)的線粒體未折疊蛋白反應(yīng)（UPRmt），使線粒體分子伴侶、蛋白酶、代謝相關(guān)基因等表達(dá)水平上調(diào)，重建線粒體穩(wěn)態(tài)平衡。在多細(xì)胞的機(jī)體內(nèi)，不同組織之間（神經(jīng)細(xì)胞-腸道細(xì)胞）也會(huì)感知并協(xié)調(diào)各自的線粒體未折疊蛋白反應(yīng)，最終系統(tǒng)性調(diào)節(jié)機(jī)體整體的代謝水平并影響衰老進(jìn)程。但是組織之間是如何交流、協(xié)調(diào)各自的線粒體穩(wěn)態(tài)平衡的調(diào)控機(jī)制，還并不清楚。

　　7月26日，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所田燁研究組與美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校教授Andrew Dillin合作在《細(xì)胞》（Cell）上發(fā)表題為Mitochondrial unfolded protein response is mediated cell-non-autonomously by retromer-dependent Wnt signaling 的文章。該研究發(fā)現(xiàn)了發(fā)育調(diào)控的重要因子Wnt參與介導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞到腸道細(xì)胞之間線粒體的應(yīng)激反應(yīng)。并揭示這一跨細(xì)胞、跨組織調(diào)控線粒體應(yīng)激反應(yīng)是依賴Retromer復(fù)合體、Wnt信號(hào)通路以及神經(jīng)遞質(zhì)五羥色胺來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

　　田燁研究組利用秀麗線蟲(chóng)為模型，建立了研究神經(jīng)細(xì)胞與腸道之間的線粒體信號(hào)調(diào)控體系——在線蟲(chóng)的神經(jīng)細(xì)胞中表達(dá)亨廷頓致病蛋白PolyQ40，可以誘導(dǎo)腸道內(nèi)的線粒體未折疊蛋白反應(yīng)。通過(guò)遺傳篩選發(fā)現(xiàn)Retromer復(fù)合體參與調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞到腸道之間的線粒體應(yīng)激反應(yīng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Retromer復(fù)合體是通過(guò)回收Wnt分泌受體MIG-14，并幫助Wnt配體EGL-20分泌來(lái)實(shí)現(xiàn)這一跨細(xì)胞跨組織的線粒體信號(hào)傳遞的。神經(jīng)遞質(zhì)五羥色胺（5-HT）也參與了神經(jīng)細(xì)胞與腸道之間通過(guò)Wnt誘導(dǎo)的線粒體應(yīng)激反應(yīng)。同時(shí)，在神經(jīng)細(xì)胞和腸道內(nèi)直接表達(dá)Wnt配體不僅可以激活線粒體應(yīng)激反應(yīng)，并且可以延長(zhǎng)線蟲(chóng)的壽命。這項(xiàng)研究成果發(fā)現(xiàn)了Wnt參與調(diào)控線粒體穩(wěn)態(tài)平衡這一全新的功能，也為治療神經(jīng)退行性疾病以及伴隨的代謝紊亂癥狀提供了新的治療思路。

　　田燁研究組博士生張茜、助理研究員鄔雪影、博士生陳鵬為該論文的共同第一作者，該論文的其他作者還包括田燁研究組的博士后劉莉萌和Andrew Dillin課題組的信楠。田燁和Andrew Dillin為該論文的共同通訊作者。此項(xiàng)研究得到科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“蛋白質(zhì)機(jī)器與生命過(guò)程調(diào)控”、中科院先導(dǎo)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、青年千人項(xiàng)目的資助。

來(lái)源：遺傳發(fā)育所