清華新聞網(wǎng)5月31日電 線(xiàn)粒體是細(xì)胞內(nèi)最重要的細(xì)胞器之一，細(xì)胞內(nèi)存在多種線(xiàn)粒體質(zhì)量控制機(jī)制，以維持細(xì)胞內(nèi)線(xiàn)粒體的穩(wěn)態(tài)。線(xiàn)粒體損傷較小時(shí)可以通過(guò)線(xiàn)粒體融合、線(xiàn)粒體外膜出泡（MDV）等方式改善線(xiàn)粒體狀態(tài)。而線(xiàn)粒體自噬以及線(xiàn)粒體蛋白酶降解途徑，主要是用來(lái)清理細(xì)胞內(nèi)損傷嚴(yán)重的線(xiàn)粒體。受損嚴(yán)重的線(xiàn)粒體如果不能被及時(shí)清理，則會(huì)釋放大量的死亡因子，從而影響周?chē)】稻€(xiàn)粒體的穩(wěn)態(tài)維持，并可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
5月27日，清華大學(xué)生命學(xué)院俞立教授實(shí)驗(yàn)室在《細(xì)胞》（Cell）期刊上發(fā)表了題為“線(xiàn)粒體分泌，一種遷移體介導(dǎo)的線(xiàn)粒體質(zhì)量控制機(jī)制(Mitocytosis, a migrasome mediated mitochondrial quality control process)”的研究論文。該論文報(bào)道了一種全新的線(xiàn)粒體質(zhì)量控制機(jī)制——線(xiàn)粒體分泌（Mitocytosis），其參與調(diào)控細(xì)胞內(nèi)線(xiàn)粒體的穩(wěn)態(tài)維持。這項(xiàng)工作也第一次揭示了遷移體（migrasome）的細(xì)胞自主性功能。
細(xì)胞通過(guò)遷移體將受損線(xiàn)粒體清理出去，從而維持細(xì)胞內(nèi)線(xiàn)粒體的穩(wěn)態(tài)
在本研究中，研究者通過(guò)電鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn)遷移體內(nèi)存在線(xiàn)粒體，且這些線(xiàn)粒體明顯異常于細(xì)胞內(nèi)正常的線(xiàn)粒體，而在正常培養(yǎng)條件下，其遷移體內(nèi)的線(xiàn)粒體并不太多。研究者嘗試在線(xiàn)粒體刺激下，是否會(huì)有更多的線(xiàn)粒體進(jìn)入遷移體內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，線(xiàn)粒體刺激以及細(xì)胞饑餓都可以明顯增加遷移體內(nèi)的線(xiàn)粒體的數(shù)量。研究者將細(xì)胞通過(guò)遷移體將線(xiàn)粒體釋放出去的這一現(xiàn)象命名為線(xiàn)粒體分泌，把包含有線(xiàn)粒體的遷移體命名為Mitosome。研究者發(fā)現(xiàn)KIF5B、Myosin19及Drp1通過(guò)調(diào)控線(xiàn)粒體的運(yùn)輸、定位及分裂，從而介導(dǎo)線(xiàn)粒體的分泌，而Dynein的敲低也可以誘導(dǎo)線(xiàn)粒體進(jìn)入遷移體內(nèi)。研究者發(fā)現(xiàn)在外界刺激下，進(jìn)入遷移體內(nèi)的線(xiàn)粒體大部分是受損的，受損線(xiàn)粒體進(jìn)入遷移體的機(jī)制是，受損線(xiàn)粒體與KIF5B結(jié)合增強(qiáng)而與Dynein的結(jié)合變?nèi)?，受損的線(xiàn)粒體更容易被KIF5B運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞邊緣而進(jìn)入遷移體。
研究者通過(guò)對(duì)線(xiàn)粒體的膜電位及呼吸水平的研究，發(fā)現(xiàn)線(xiàn)粒體分泌可以維持細(xì)胞內(nèi)的線(xiàn)粒體穩(wěn)態(tài)，因此線(xiàn)粒體分泌可以作為線(xiàn)粒體質(zhì)量控制的新方式。為了研究線(xiàn)粒體分泌的生理意義，研究者使用小鼠活體觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞在血管中遷移時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量遷移體，并且也伴隨著線(xiàn)粒體分泌發(fā)生。線(xiàn)粒體分泌通過(guò)調(diào)控中性粒細(xì)胞的線(xiàn)粒體穩(wěn)態(tài)，從而影響循環(huán)中性粒細(xì)胞在血管中的存活。
俞立為該論文通訊作者。2016級(jí)博士焦海峰與博士后姜東為該論文共同第一作者。清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院胡曉瑜、杜萬(wàn)青、李曉鵬、鐘丘實(shí)、王暄、李英、張靜和常在，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院胡小玉教授及其實(shí)驗(yàn)室吉亮亮、楊宇卓，北京大學(xué)博士研究生彭冰、汪春暉和博士后翁健莉?qū)Ρ疚挠兄匾暙I(xiàn)。
俞立的研究方向是細(xì)胞生物學(xué)，自實(shí)驗(yàn)室成立以來(lái)，一直從事自噬領(lǐng)域的研究，最近，實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了新的細(xì)胞器遷移體，目前正在對(duì)其分子機(jī)制與生理功能進(jìn)行深入研究。細(xì)胞自噬領(lǐng)域的研究曾入選2012年中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展，俞立也于2013年獲談家楨生命科學(xué)創(chuàng)新獎(jiǎng)，2021年獲得中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)杰出成就獎(jiǎng)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)基金、中國(guó)科學(xué)技術(shù)部基金等資助。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.027
供稿：生命學(xué)院
編輯：李華山
審核：曲田
