溶酶体:细胞“消化器官”的奥秘与功能障碍的深远影响2025-03-31 08:40:10
溶酶体作为细胞的“消化器官”,内含丰富的酸性水解酶,能有效分解蛋白质、脂质、核酸及多糖等生物大分子,在降解和回收细胞废物、维持氨基酸和离子稳态、钙信号传导和能量代谢过程中发挥作用。细胞内外环境改变、刺激(溶酶体内容物积累、pH值改变、膜电位的损失以及生物、机械或化学应激源)等因素可通过触发生物发生、修复及清除过程来不断调整溶酶体的数量、大小和组成。溶酶体损伤的及时代偿和修复对于许多细胞都很重要,尤其是神经元细胞。溶酶体功能对维持细胞-细胞和细胞-细胞外基质通讯、控制炎症反应和维持细胞稳态有重要意义;当基因突变涉及溶酶体酶、结构组分或生物发生因子的编码时,溶酶体的正常功能会受到干扰,进而影响微环境的生化特性与功能运作,包括细胞废弃物的累积、炎症反应加剧、细胞凋亡异常以及信号传导机制的失调。这些突变还可能导致溶酶体内酸性水解酶及其他关键蛋白(如激活蛋白、转运蛋白及溶酶体蛋白加工校正酶)的功能缺陷,进一步加剧病理过程。
机体中相应的生物大分子(如核酸、蛋白质、脂质、黏多糖及糖原等)降解过程受阻而在溶酶体内异常积累,进而引发细胞、组织乃至整个器官的功能障碍,这些疾病被称为溶酶体贮积症,其特征是细胞分解代谢程序受损和器官功能紊乱。溶酶体功能障碍导致神经元内部形成不溶性聚集体,这些聚集体对神经元功能产生严重影响。已观察到包括α-突触核蛋白、朊病毒蛋白、Tau蛋白和淀粉样β蛋白在内的多种淀粉样蛋白在脑部沉积,这一现象出现在各种溶酶体贮积症模型中,并与多种疾病的神经病理学特征相关,可累及多个系统和器官,如神经系统、皮肤、肾脏和心脏等。因此,患者可能出现智力障碍、骨骼及神经系统发育迟缓、器官肿大、结缔组织病变以及视觉问题等多种症状。
出自《干细胞调控溶酶体功能治疗溶酶体贮积症》作者:李怡文,刘飞祥,张运克.
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