线粒体动力学平衡对心脏结构与功能的影响

更新时间:2023-05-28

【摘要】心脏是一个高耗能、高耗氧的器官,其正常收缩及电信号的正常传导也需大量能量供应,因此心肌细胞含有大量线粒体。正常生理状态下,线粒体在细胞内的数量、形态和功能是相对稳定的。当机体内细胞能量产生不足或两个独立的线粒体存在不同的缺陷时,线粒体会受到Mfn1/2和OPA1的调控而发生融合,发生融合后线粒体基质含量相互混合形成一个功能完善的新的线粒体,此过程即为线粒体融合。为维持线粒体DNA及线粒体膜电位的稳定,线粒体受到Drp1及其受体的调控而发生分裂,分裂可使受损的线粒体DNA及去极化的线粒体膜在分裂时聚集到一个子线粒体中,并通过泛素化-蛋白酶系统或自噬作用消除,从而维持线粒体的正常功能。线粒体融合与分裂是一个连续波动的过程,被认为是维持线粒体和细胞正常功能和形态的关键过程。近年来研究发现,心肌细胞线粒体的融合与分裂失衡会引起自身形态和功能的紊乱,进而损害心脏结构和功能。因此,维持心肌细胞的稳态需要线粒体分裂和融合之间的动态平衡,而维持线粒体的动态平衡则需要介导线粒体融合与分裂相关的动力蛋白。作者对参与线粒体融合及分裂过程的关键蛋白的功能进行了综述,同时讨论了线粒体动力学平衡对心脏结构与功能的影响,以期为后期的研究提供一定理论参考。

【关键词】 心脏 线粒体 线粒体动力学 融合 分裂

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