线粒体嵴重塑参与调控BMSC成骨向分化2023-02-10 09:00:49
线粒体分裂产生两个结构和功能不同的子线粒体,具有极化和去极化表型。极化者相互融合,形成线粒体网络;而去极化者则通过自噬清除。LRRc17是破骨细胞发育的调节因子,参与破骨细胞和成骨细胞之间的相互作用。实验证实LRRc17敲低通过抑制mTOR/PI3K通路激活线粒体自噬,减少线粒体功能障碍并促进BMSC成骨分化、抑制成脂分化。并且这一作用可以被自噬抑制剂羟氯喹阻断,进一步说明了LRRc17/PI3K/mTOR轴通过线粒体自噬定向调控BMSC的成骨分化。线粒体嵴重塑参与调控BMSC成骨向分化,多种蛋白参与嵴的重塑。其中MICOS复合物是最受认可的蛋白之一。线粒体内膜蛋白Mitofilin是MICOS复合物的核心成分,可产生具有高IMM与OMM比率、低线粒体膜电位、ATP生成减少的巨型线粒体。Mitofilin蛋白的不足将会破坏成骨,降低矿化能力,并下调成骨标记基因 Runx2、Osx和Ocn等的表达。最近的研究表明,天然提取物白藜芦醇可以通过上调Mitofilin改善衰老状态下的BMSC的成骨能力减退,说明线粒体动力学与BMSC的成骨分化过程密不可分,在骨重建治疗中包括白藜芦醇在内的诸多潜在药物的作用机制很可能都与线粒体动力学相关。
细胞内的糖代谢途径包括糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化等。糖酵解和TCA循环产生还原性烟酰胺腺嘌呤二核苷酸等分子。在有氧条件下OXPHOS则以此为底物合成ATP。不同类型的细胞具有不同的代谢特征,因此细胞器亦展现出各自的特点。BMSC分化时,细胞发生从以糖酵解为主到依赖氧和线粒体的OXPHOS的代谢转换。
出自《线粒体与骨髓间充质干细胞成骨分化关系的研究进展》作者李晨 甘雪琦.
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