综述:内溶酶体阳离子通道MCOLN作为氧化还原稳态的新型调节因子

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 4.2

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  (编辑推荐语)本综述聚焦内溶酶体阳离子通道MCOLN家族(MCOLN1/2/3)在癌症中的调控作用,揭示其通过调节溶酶体Ca2+释放、自噬通量及氧化还原(ROS)平衡影响肿瘤进展的分子机制,为靶向MCOLN的癌症治疗策略提供理论依据。

  

氧化还原稳态与癌症

细胞稳态依赖于活性氧(ROS)水平的精确调控。低浓度ROS可激活细胞增殖信号通路,而高水平ROS会导致蛋白质氧化、脂质过氧化和DNA损伤,最终触发细胞死亡。值得注意的是,癌细胞通过“氧化应激适应”机制维持高于正常细胞的ROS水平,这种异常代谢状态成为癌症治疗的潜在靶点。

MCOLN——氧化还原稳态的新型调节因子

溶酶体膜上的MCOLN1通道在响应线粒体损伤导致的ROS升高时被激活,介导溶酶体Ca2+释放。这一过程通过钙调磷酸酶(calcineurin)去磷酸化作用,促使转录因子EB(TFEB)核转位,进而激活自噬体和溶酶体生物合成。研究表明,MCOLN1依赖的溶酶体Ca2+信号可直接调控自噬-溶酶体融合,增强自噬通量以清除受损线粒体,恢复氧化还原平衡。

TRP通道与癌症

作为瞬时受体电位(TRP)通道超家族成员,MCOLN与其他TRP通道(如TRPV、TRPM)在癌症中呈现差异化调控:TRP通道多参与肿瘤转移和血管生成,而MCOLN家族(尤其是MCOLN1)通过独特的溶酶体定位,在维持肿瘤细胞氧化还原稳态中发挥核心作用。

MCOLN与癌症进展

MCOLN家族包含三个亚型:

  • MCOLN1:定位于晚期内体/溶酶体,其激活可抑制乳腺癌细胞增殖
  • MCOLN2:在结直肠癌中通过ERK通路促进转移
  • MCOLN3:与黑色素瘤耐药性相关

分子机制研究表明,MCOLN通过双重途径影响癌症:

  1. 氧化还原调控:通过调节溶酶体NADPH氧化酶活性影响ROS生成
  2. 自噬调控:异常自噬流导致错误折叠蛋白积累或过度降解关键信号蛋白

靶向治疗前景

当前研发策略聚焦于:

  • MCOLN1激动剂MK6-83(增强自噬清除受损线粒体)
  • 靶向MCOLN2的siRNA(抑制EMT过程)
  • 基于MCOLN3结构的变构抑制剂设计

结论

MCOLN通道作为溶酶体氧化还原传感器的发现,为理解癌症代谢重编程提供了新视角。未来研究需解决MCOLN亚型特异性调控机制及其与肿瘤微环境的互作,这将为开发精准抗癌药物开辟新途径。

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