线粒体自噬中pink1-parkin途径调控机制的研究进展
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要意 义 。近年来 的资 料证 实 ， 线 粒体 自噬在 不 同致病
因素 、 不 同细胞 中都 有 明显 保 护作 用 ： ① 导 致 严 重 的
遗传 性疾病 ， 例 如线粒 体肌 病 、 脑病 、 乳 酸 酸 中毒 以及 共振 失调 等疾病 ， 线粒 体 自噬可 选择性 清 除带有 恶性 基 因突变 的线粒 体 ， 从 而 减轻 线 粒 体 疾病 ； ② 在 脓
见， 探讨 线粒 体 自噬 的调 控机 制有 助于 进一 步 了解疾
病 的发 生机 制 ， 并 为 寻 找 新 的治 疗 途 径 提 供 新 的策
略。
一、Leabharlann ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ— ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ途 径 与 线 粒 体 自噬
１ ． ｐ ｉ ｎ ｋ １和 ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ聚 集 于 受 损 线 粒 体 ： Ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ
・
综 述 与进 展 ・
Ｊ Ｍ ｅ ｄ Ｒ ｅ ｓ ， Ｍ ａ ｒ ２ ０ １ ７ ， Ｖ ｏ １ ． ４ ６ Ｎ ｏ ． ３
线 粒 体 自噬 中 ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ—ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ途 径 调 控 机 制 的 研 究 进 展
吴 优 卢 中秋 姚咏 明
摘 要 线 粒 体 是 调 节 细 胞 能 量 平 衡 和 细胞 死亡 的重 要 细胞 器 ， 在 内外 环 境 影 响 下 ， 受损 、 衰 老 的 线 粒体 会 对 细 胞 生 存 造 成 严 重 的威 胁 。线 粒 体 自噬 （ ｍｉ ｔ ｏ ｐ ｈ ａ ｇ ｅ ） 是指细胞选择性清除受损 、 衰 老 的线 粒 体 ， 从 而 维 持 细 胞 内 环境 稳 定 。在 帕金 森 病 （ Ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ — ｓ ｏ ｎ Ｓ ｄ ｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｅ ， Ｐ Ｄ） 的研 究 中发 现 ， ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ —ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ 途 径 参 与 膜 电位 降低 引起 的线 粒 体 自噬 的发 生 ， 对 线 粒 体 整 个 网络 的 功 能 完 整 性 有 着 举 足 轻 重 的作 用 ， 然 而其 确切 调控 机制 尚未 明确 。本 文 重 点 综 述 了近 年 来 线 粒 体 自噬 中 ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ—ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ途 径 调 控 机 制 及 其 病
（ Ｐ Ｔ Ｅ Ｎ —ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｋ ｉ ｎ ａ ｓ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ １ ） 是 一 种 丝
氨酸／ 苏氨 酸激酶 ， 在正 常 情 况 下 ， ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ 通 过 线粒 体 外膜 上 线 粒 体 外 膜 转 运 酶 （ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｌ ｏ ｃ ａ ｓ ｅ ｏ ｕ ｔ ｅ ｒ ｍ ｅ ｍ — ｂ ｒ ａ ｎ ｅ ， Ｔ Ｏ Ｍ） 复 合物 作用 ， 进入 线 粒 体膜 问 腔 ； 其 后 与
内膜上 的 Ｔ Ｉ Ｍ（ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｌ ｏ ｃ ａ ｓ ｅ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｍｅ ｍｂ ｒ ａ ｎ ｅ ） 复合 物相 互作 用 ， 进 一步转 移 至 线 粒 体 内膜 上 ， 被 内膜 上 的早 老素 相 关 菱 形 蛋 白 （ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｉ ｌ ｉ ｎ—ａ ｓ ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｈ ｏ ｍ ｂ ｏ ｉ ｄ
毒 症诱发 心肌 收缩 功能 障碍 的模型 中 ， 线 粒体 自噬使 心 排 出量 以及 心 肌 酶 得 到 明 显 的 改 善 ； ③ 在 丙 型
肝 炎病毒 感染 模型 中观察 到线 粒体 自噬体 的形成 ， 保 护 了感染 的肝 细胞 和提 高 了动 物生 存 率 。 由此 可
运 至线 粒体 储存 ， 使 细 胞 能够 维 持 正 常 的功 能 ； 另 一 方 面 线 粒 体 胞 内活 性 氧 （ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｅ ｓ ，
Ｒ Ｏ Ｓ ） 的异 常累 积 以及 产 生 凋 亡相 关 蛋 白 ， 如 细 胞 色 素 ｃ和 凋亡诱 导 因子 （ ａ ｐ ｏ ｐ ｔ ｏ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ， Ａ Ｉ Ｆ ） ， 引起 细胞 受损 以及 诱导 细 胞死 亡 。此 外 ， 线 粒 体拥 有单 独 的基 因编码 系统 ， 因老化 或者受 损 等 因 素引起 的线 粒体 Ｄ Ｎ Ａ突变 由于线 粒体 基 因构 成 的特
中 图分 类 号 Ｒ ４
业 已明确 ， 线 粒 体 决定 着 细 胞 的 生存 与 死 亡 ， 一 方 面通 过 氧化 磷 酸化 （ ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｏ ｒ ｙ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｏ Ｘ ． Ｐ Ｈ Ｏ Ｓ ） 产生 Ａ Ｔ Ｐ（ ａ ｄ ｅ ｎ ｏ ｓ ｉ ｎ ｅ ｔ ｒ ｉ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ） 提供 细 胞 的 能 量需求 ， 并 通过钙 离子 通道 将细胞 质 中的钙 离子 转
理 生 理 意 义 的研 究 进 展 。
关键词
线粒体 ； 线 粒体 自噬 ； ｐ ｉ ｎ ｋ—ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ
文 献标 识 码 Ａ Ｄ ０Ｉ １ ０ ． １ １ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ５ ４ ８ Ｘ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． ０ ４ ６
ｌ ｉ ｋ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ， Ｐ Ａ Ｒ Ｌ ） 分解 ， 将其降解 ， 维持 其 低 表 达 水
殊 性 而不易 修 复 ， 将带 来严 重 的代 谢性 遗传性 疾 病 。 线 粒体 自噬 （ ｍ ｉ ｔ ｏ ｐ ｈ ａ ｇ ｅ ） 是 使 细 胞 内线 粒体 的质
量 和数 量保 持平衡 的一种调 控机 制 ， 能 及时 清除 功能
障碍 或多余 的线 粒体 ， 在维 持细 胞稳态 过程 中具 有重
因素 、 不 同细胞 中都 有 明显 保 护作 用 ： ① 导 致 严 重 的
遗传 性疾病 ， 例 如线粒 体肌 病 、 脑病 、 乳 酸 酸 中毒 以及 共振 失调 等疾病 ， 线粒 体 自噬可 选择性 清 除带有 恶性 基 因突变 的线粒 体 ， 从 而 减轻 线 粒 体 疾病 ； ② 在 脓
见， 探讨 线粒 体 自噬 的调 控机 制有 助于 进一 步 了解疾
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一、Leabharlann ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ— ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ途 径 与 线 粒 体 自噬
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线 粒 体 自噬 中 ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ—ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ途 径 调 控 机 制 的 研 究 进 展
吴 优 卢 中秋 姚咏 明
摘 要 线 粒 体 是 调 节 细 胞 能 量 平 衡 和 细胞 死亡 的重 要 细胞 器 ， 在 内外 环 境 影 响 下 ， 受损 、 衰 老 的 线 粒体 会 对 细 胞 生 存 造 成 严 重 的威 胁 。线 粒 体 自噬 （ ｍｉ ｔ ｏ ｐ ｈ ａ ｇ ｅ ） 是指细胞选择性清除受损 、 衰 老 的线 粒 体 ， 从 而 维 持 细 胞 内 环境 稳 定 。在 帕金 森 病 （ Ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ — ｓ ｏ ｎ Ｓ ｄ ｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｅ ， Ｐ Ｄ） 的研 究 中发 现 ， ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ —ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ 途 径 参 与 膜 电位 降低 引起 的线 粒 体 自噬 的发 生 ， 对 线 粒 体 整 个 网络 的 功 能 完 整 性 有 着 举 足 轻 重 的作 用 ， 然 而其 确切 调控 机制 尚未 明确 。本 文 重 点 综 述 了近 年 来 线 粒 体 自噬 中 ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ—ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ途 径 调 控 机 制 及 其 病
（ Ｐ Ｔ Ｅ Ｎ —ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｋ ｉ ｎ ａ ｓ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ １ ） 是 一 种 丝
氨酸／ 苏氨 酸激酶 ， 在正 常 情 况 下 ， ｐ ｉ ｎ ｋ ｌ 通 过 线粒 体 外膜 上 线 粒 体 外 膜 转 运 酶 （ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｌ ｏ ｃ ａ ｓ ｅ ｏ ｕ ｔ ｅ ｒ ｍ ｅ ｍ — ｂ ｒ ａ ｎ ｅ ， Ｔ Ｏ Ｍ） 复 合物 作用 ， 进入 线 粒 体膜 问 腔 ； 其 后 与
内膜上 的 Ｔ Ｉ Ｍ（ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｌ ｏ ｃ ａ ｓ ｅ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｍｅ ｍｂ ｒ ａ ｎ ｅ ） 复合 物相 互作 用 ， 进 一步转 移 至 线 粒 体 内膜 上 ， 被 内膜 上 的早 老素 相 关 菱 形 蛋 白 （ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｉ ｌ ｉ ｎ—ａ ｓ ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｈ ｏ ｍ ｂ ｏ ｉ ｄ
毒 症诱发 心肌 收缩 功能 障碍 的模型 中 ， 线 粒体 自噬使 心 排 出量 以及 心 肌 酶 得 到 明 显 的 改 善 ； ③ 在 丙 型
肝 炎病毒 感染 模型 中观察 到线 粒体 自噬体 的形成 ， 保 护 了感染 的肝 细胞 和提 高 了动 物生 存 率 。 由此 可
运 至线 粒体 储存 ， 使 细 胞 能够 维 持 正 常 的功 能 ； 另 一 方 面 线 粒 体 胞 内活 性 氧 （ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｅ ｓ ，
Ｒ Ｏ Ｓ ） 的异 常累 积 以及 产 生 凋 亡相 关 蛋 白 ， 如 细 胞 色 素 ｃ和 凋亡诱 导 因子 （ ａ ｐ ｏ ｐ ｔ ｏ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ， Ａ Ｉ Ｆ ） ， 引起 细胞 受损 以及 诱导 细 胞死 亡 。此 外 ， 线 粒 体拥 有单 独 的基 因编码 系统 ， 因老化 或者受 损 等 因 素引起 的线 粒体 Ｄ Ｎ Ａ突变 由于线 粒体 基 因构 成 的特
中 图分 类 号 Ｒ ４
业 已明确 ， 线 粒 体 决定 着 细 胞 的 生存 与 死 亡 ， 一 方 面通 过 氧化 磷 酸化 （ ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｏ ｒ ｙ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｏ Ｘ ． Ｐ Ｈ Ｏ Ｓ ） 产生 Ａ Ｔ Ｐ（ ａ ｄ ｅ ｎ ｏ ｓ ｉ ｎ ｅ ｔ ｒ ｉ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ） 提供 细 胞 的 能 量需求 ， 并 通过钙 离子 通道 将细胞 质 中的钙 离子 转
理 生 理 意 义 的研 究 进 展 。
关键词
线粒体 ； 线 粒体 自噬 ； ｐ ｉ ｎ ｋ—ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ
文 献标 识 码 Ａ Ｄ ０Ｉ １ ０ ． １ １ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ５ ４ ８ Ｘ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． ０ ４ ６
ｌ ｉ ｋ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ， Ｐ Ａ Ｒ Ｌ ） 分解 ， 将其降解 ， 维持 其 低 表 达 水
殊 性 而不易 修 复 ， 将带 来严 重 的代 谢性 遗传性 疾 病 。 线 粒体 自噬 （ ｍ ｉ ｔ ｏ ｐ ｈ ａ ｇ ｅ ） 是 使 细 胞 内线 粒体 的质
量 和数 量保 持平衡 的一种调 控机 制 ， 能 及时 清除 功能
障碍 或多余 的线 粒体 ， 在维 持细 胞稳态 过程 中具 有重