研究发现自我修复的线粒体使用新型回收系统

线粒体依赖于儿童医院(SickKids)的科学家新发现的一种回收机制。

线粒体是细胞内的微小结构，具有多种重要功能，包括产生能量以保持细胞健康。每个线粒体都有两层膜：外膜和内膜。内膜上的褶皱称为嵴，内膜上含有产生能量所需的蛋白质和分子。当嵴受损时，会对整个细胞产生负面影响。

“我们的研究首次表明，线粒体能够修复局部损伤，去除受损的嵴，然后恢复正常功能，”SickKids细胞生物学项目的医师和高级科学家、《自然》杂志上发表的研究负责人尼古拉·琼斯博士说。

除了对维持线粒体健康至关重要之外，研究小组还认为，这种机制还可以为诊断和治疗以线粒体功能障碍为特征的疾病(包括感染、脂肪肝、衰老、神经退行性疾病和癌症)提供未来目标。

线粒体回收机制

在细胞中，溶酶体结构充当回收中心，可以消化不同种类的分子物质。借助SickKids成像设施最先进的显微镜，琼斯实验室的博士后研究员、论文第一作者AkritiPrashar博士发现，线粒体受损的嵴可以挤过其外膜，让溶酶体直接吞噬并成功分解。

研究人员将这一新过程命名为VDIM形成，即源自线粒体内膜的囊泡。通过VDIM去除受损的嵴，细胞可以防止伤害扩散到线粒体的其余部分和整个细胞。

“我们相信VDIM可以保护细胞免受影响线粒体的健康状况(如癌症和神经退行性疾病)的侵害，”Prashar说。

新工艺：VDIM形成

研究小组包括弗朗西斯克里克研究所和约翰霍普金斯大学的科学家，他们发现VDIM的形成涉及几个步骤和分子。首先，受损的嵴会释放信号，激活附近溶酶体上的通道，使钙离子从溶酶体中流出。

钙离子随后激活线粒体外膜上的另一个通道，形成一个孔，使受损的嵴从线粒体中挤出，进入溶酶体，溶酶体消化受损物质——这是以前从未见过的。通过回收受损的嵴，线粒体可以继续发挥其正常功能。

普拉沙尔说：“了解这一过程可以让我们了解线粒体如何保持健康，这对每个人的整体健康和长寿都很重要。”

未来的研究将探索如何改变VDIM的形成来改善症状，甚至预防因线粒体功能低下或受损引起的健康状况。

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