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综述:心磷脂代谢紊乱综述:病理生理学、临床表现与未来方向
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月30日 来源:Molecular Genetics and Metabolism 3.7
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这篇综述系统阐述了心磷脂(CL)代谢紊乱的分子机制与临床关联,聚焦其在线粒体膜结构维持、呼吸链功能(OXPHOS)及凋亡调控中的核心作用。通过解析CL合成(PGS1/CRLS1)与重塑(TAZ/AGK等)关键基因的致病变异,深入探讨了以Barth综合征(BTHS)为代表的遗传性线粒体疾病谱系,并展望了靶向治疗(如elamipretide)的研究进展。
心磷脂(CL)是线粒体内膜(IMM)特有的二聚磷脂,占其磷脂含量的15%,独特的四酰基链结构赋予其形成膜曲率的能力,对维持线粒体嵴结构、电子传递链(ETC)超复合体组装及凋亡信号传导至关重要。CL的合成始于磷脂酸(PA)经TAMM41转化为CDP-DAG,最终由心磷脂合成酶(CRLS1)催化生成;而TAFAZZIN(TAZ)介导的酰基链重塑则决定CL的成熟度与功能特异性。
X连锁隐性遗传的Barth综合征(BTHS)由TAZ基因突变导致,表现为婴儿期扩张型心肌病(90%)、骨骼肌无力(97%)、周期性中性粒细胞减少及特征性面容。患者MLCL:CL比值显著升高,伴随ETC复合体不稳定和线粒体自噬(mitophagy)缺陷。动物模型(如TAZ-KO小鼠)重现了心脏表型,并揭示MLCL-细胞色素c过氧化物酶复合体可能驱动氧化损伤。
CRLS1缺陷导致COXPD57,表现为严重神经退行性病变和早夭,患者成纤维细胞中PG/CL比值升高15倍。PTPMT1(催化PGP去磷酸化)突变则引发新生儿脑病,伴CL含量降低及ETC复合体I/II组装障碍。组织特异性小鼠模型显示,心脏Crls1敲除导致出生后心衰,而神经元缺失引发海马线粒体嵴结构紊乱。
OPA3通过结合prohibitin调控CL转运,其突变导致3-甲基戊二酸尿症III型伴视神经萎缩;DNAJC19与SERAC1缺陷分别引发DCMA(扩张型心肌病伴共济失调)和MEGDEL综合征(基底节“眼征”MRI特征),均伴随CL酰基链异常。AGK突变则通过干扰TIM22蛋白导入及PA合成,导致Sengers综合征(先天性白内障+肥厚型心肌病)。
靶向CL的抗氧化肽elamipretide(SS-31)在BTHS临床试验中展现改善肌力的潜力,而组织特异性基因编辑模型为精准治疗提供平台。亟待解决的谜题包括CL物种的组织特异性分布机制,以及MLCL积累如何触发跨器官病理表型。
(注:全文严格基于原文缩编,未新增结论;专业术语如OXPHOS、MLCL等均保留原文格式)
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