综述:靶向亚细胞器的药物治疗:聚焦线粒体的治疗奇迹——现状与未来展望

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Experimental Cell Research 3.3

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  这篇综述系统探讨了靶向亚细胞器(尤其是线粒体)的药物递送策略,涵盖线粒体药理学、基因治疗(GT)、移植及靶向技术。文章强调通过生活方式干预(如间歇性禁食、抗氧化剂补充)和分子疗法(如调节线粒体生物发生、动力学及sirtuins)改善线粒体功能,并综述了纳米载体(如mitoquidone、线粒体靶向肽)在精准递送中的应用,为代谢疾病、癌症及神经退行性疾病的治疗提供新思路。

  

靶向亚细胞器的药物治疗:聚焦线粒体的治疗奇迹

线粒体治疗学

线粒体作为细胞的能量工厂和代谢中枢,其功能障碍与衰老、代谢紊乱、癌症及神经退行性疾病密切相关。当前干预策略包括:

  1. 生活方式调控:间歇性禁食、规律运动和补充α-硫辛酸、辅酶Q10
    等抗氧化剂可增强线粒体质量。
  2. 分子疗法:小分子化合物如二甲双胍、白藜芦醇通过激活PGC-1α促进线粒体生物发生;Mdivi-1和Opa1调节剂则靶向线粒体动力学(融合/裂变)。
  3. 植物活性成分:姜黄素、槲皮素等通过调控OXPHOS和线粒体sirtuins(SIRT1-7)改善胰岛素敏感性和细胞寿命。

线粒体药物靶向技术

线粒体靶向递送系统克服了传统药物的非特异性分布问题:

  • 化学修饰:三苯基膦(TPP)和线粒体靶向肽(如SS肽)利用线粒体膜电位差实现精准定位。
  • 纳米载体:脂质体和聚合物纳米颗粒装载mRNA(如PGC-1α编码序列)或基因编辑工具(CRISPR-Cas9),修复mtDNA突变。

基因治疗与移植

  • 基因治疗:通过腺相关病毒(AAV)递送核DNA编码的线粒体蛋白,补偿mtDNA缺陷。
  • 线粒体移植:将健康线粒体直接注入病变组织,已在心肌缺血和帕金森病模型中显示疗效。

挑战与前景

当前障碍包括递送效率低、脱靶效应及规模化生产难题。未来需开发响应微环境(如pH、ROS)的智能载体,并探索线粒体-细胞器互作网络以优化联合疗法。

结论

整合生活方式干预、靶向药物和生物技术(GT/MT),有望为线粒体相关疾病提供个性化治疗方案,重塑细胞健康。

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