活性氧在成体干细胞稳态调控中的双相作用2025-06-04 08:53:33
除了电子传递链的缺陷可能直接造成ROS过量产生以外，另一方面，在正常生理条件下，线粒体内的电化学梯度对于mROS产生至关重要。正常线粒体内的电化学梯度对于ATP合成至关重要，然而，过高电化学梯度，尤其是在能量过剩或ATP合成需求下降的情况下，可能会造成线粒体膜电位的失调，这种失调可通过某些未阐明机制导致线粒体膜的通透性增加，从而使电子传递链变得不稳定，这将间接导致ROS的产生，即稳态条件下，电子传递速率与质子转运达到平衡，从而产生足够的能量，并最小化ROS的生成，而在疾病状态下，电化学梯度和ATP合成的平衡可能被打破，导致过量ROS产生从而引发细胞损伤。在ETC电子传递过程中产生的副产物ROS在调控干细胞命运方面具有多重作用。多项研究表明，低水平的ROS对维持包括精原干细胞、造血干细胞、神经干细胞和气道基底干细胞等不同的成体干细胞的自我更新能力至关重要，尽管在这些干细胞中ROS水平通常较低，但其自我更新潜能却非常强大。然而，如果ROS过低，甚至低于基线水平时，HSCs的增殖、分化和自我更新能力将显著下降。
研究表明适度增加ROS水平是干细胞增殖所必需的，Chen等人的研究结果发现处于静息态的果蝇肠道干细胞胞内ROS水平较低，而在过度增殖的ISCs胞内ROS水平明显升高，通过操纵ISCs中的抗氧化酶下调ROS水平时，能够显著抑制干细胞的过度增殖。一方面，ROS水平上升也会促进成体干细胞分化。Owusu-Ansah等人发现，清除ROS将会延缓果蝇多能造血祖细胞的分化，而增加ROS可以促进其分化。
出自《线粒体电子传递链通过活性氧分子调控干细胞命运的机制及应用》 作者:孙玲，陈菲
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