综述:帕金森病中线粒体拯救策略:线粒体转移的意义

【字体: 时间:2025年08月07日 来源:Ageing Research Reviews 12.4

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  这篇综述深入探讨了线粒体功能障碍在帕金森病(PD)中的核心作用,揭示了线粒体质量控制机制(如分裂、融合、线粒体自噬)的失调如何导致神经元退化。重点介绍了新兴的细胞间线粒体转移机制(通过隧道纳米管TNTs、细胞外囊泡等),及其通过恢复代谢功能和减轻细胞应激的潜在治疗价值。文章还探讨了线粒体移植、生物工程线粒体等转化策略,为PD的神经保护提供了新思路。

  

引言

帕金森病(PD)作为第二大神经退行性疾病,临床表现为运动迟缓、静止性震颤等运动症状及非运动症状。病理特征包括黑质致密部多巴胺能神经元退化和α-突触核蛋白聚集形成的路易小体。尽管左旋多巴等药物可缓解症状,但无法逆转疾病进程,凸显了探究PD机制的重要性。

线粒体功能障碍是PD的核心病理特征。神经元尤其是多巴胺能神经元依赖线粒体产生ATP维持高能耗活动,而PD患者黑质区线粒体复合物I(CI)活性显著降低。MPTP、鱼藤酮等线粒体毒素可模拟PD症状,遗传突变(如SNCA、LRRK2)也会破坏线粒体稳态,导致氧化应激和α-突触核蛋白聚集。

线粒体功能在帕金森病中的关键作用

神经元通过线粒体动态平衡(融合、分裂、线粒体自噬)维持功能。PD中,这些过程失调导致缺陷线粒体累积。例如,PINK1/Parkin通路介导的线粒体自噬失效会引发能量危机。有趣的是,细胞间线粒体转移现象为PD治疗提供了新视角——健康线粒体可通过隧道纳米管(TNTs)从胶质细胞转移至神经元,缓解代谢压力。

线粒体转移的机制与治疗潜力

研究表明,星形胶质细胞和小胶质细胞能通过TNTs或细胞外囊泡向神经元捐赠功能性线粒体,同时接收神经元排出的α-突触核蛋白进行降解。这种双向交换揭示了神经系统内复杂的“互助网络”。动物模型中,移植健康线粒体或利用间充质干细胞递送线粒体可显著改善运动功能。

挑战与展望

尽管线粒体移植在临床转化中面临靶向性、免疫兼容性等问题,但结合生物工程(如修饰线粒体膜蛋白增强归巢能力)和基因编辑技术,这一策略有望突破传统神经保护疗法的局限。未来需进一步解析转移的分子开关(如Miro1蛋白调控),并开发精准递送系统。

结论

线粒体转移为PD治疗开辟了全新路径,其通过重建能量代谢和清除毒性蛋白的双重作用,或将成为对抗神经退行性变的利器。

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