Miro1介导的线粒体转移通过恢复线粒体稳态，提升肌萎缩症干细胞疗法的效果

《Stem Cell Research & Therapy》：Miro1-mediated mitochondrial transfer boosts stem cell therapy for muscle atrophy via restoring mitochondrial homeostasis

　　

摘要

肌肉萎缩的主要缺陷在于线粒体功能异常（表现为骨骼肌质量与功能的丧失）。间充质干细胞可通过隧道纳米管介导线粒体转移，已被证实具有治疗作用，但其具体机制尚不清楚。线粒体Rho GTP酶1（Miro1）对维持线粒体稳态至关重要；本研究旨在探讨Miro1和Milton在间充质干细胞治疗肌肉萎缩中的作用。我们分别使用地塞米松诱导的C2C12细胞作为体外模型，以及慢性衰老小鼠作为体内肌肉萎缩模型。体外实验表明，单独过表达Milton无法增强地塞米松诱导的C2C12细胞中的线粒体转移。尽管Milton能促进隧道纳米管的形成，但在缺乏Miro1的情况下，它无法推动线粒体沿微管移动。相反，敲低Miro1（MSCmiro1^Lo）会显著降低体内的线粒体转移，而过表达Miro1（MSCmiro1^Hi）则能改善线粒体形态，增加肌纤维数量及横截面积，上调I/III型胶原蛋白的表达，同时降低Atrogin1和MURF1的表达。此外，Miro1过表达还能改善握力、跑步距离等功能指标，提升受损肌肉细胞中与线粒体融合、线粒体自噬及线粒体生物生成相关的蛋白水平。这些发现表明，Miro1是驱动线粒体转移的关键因素，而由Miro1介导的线粒体转移能为肌肉萎缩相关疾病带来显著的治疗益处。本研究为将Miro1作为治疗肌肉萎缩相关疾病的潜在靶点提供了有力证据。