今天我们介绍一个研究线粒体与炎症反应、细胞衰老的新方向——线粒体dsRNA(双链RNA)。
其实从线粒体角度研究细胞衰老和验证已经有很多不同的方向了,
MUC1调节线粒体自噬、抑制肺泡上皮细胞衰老和肺气肿发病的作用及机制研究基于PINK1/Parkin介导的线粒体自噬—铁死亡揭示《内经》“五七”后卵巢衰老机制及中药干预研究前肾素受体通过PRR-LRRK2通路调控线粒体自噬影响糖尿病心肌衰老的机制及意义丹参酚酸B靶向PARP1调控衰老内皮细胞线粒体自噬稳态的作用机制研究L.j菌通过β-榄香酮酸调节线粒体代谢重编程延缓CD8+T细胞衰老的作用和机制研究酮戊二酸调控线粒体代谢稳态抑制Acetyl-CoA胞质运输逆转高脂诱导的细胞衰老研究绞股蓝总皂苷调节线粒体能量代谢影响老年性骨质疏松症骨细胞衰老的机制研究SIRT3硫巯基化修饰调控衰老BMSCs线粒体转移在改善骨质疏松中的机制研究驻留型巨噬细胞介导的线粒体转移通过抑制平滑肌细胞衰老延缓糖尿病血管老化的机制研究
当然,从线粒体成分和通路来说,线粒体DNA(mtDNA)的也很多:mtDNA-cGAS-STING信号轴在衰老后肠缺血再灌注所致老年多器官功能障碍综合征中的作用及机制NAMPT下调介导mtDNA/cGAS/STING信号通路参与视网膜色素上皮细胞衰老作用及机制
而线粒体dsRNA的项目则非常少,但是已经有不少高分文章了,是一个很值得做和申报的方向。
比如这篇今年发表在Mol Cell期刊上的研究发现m5C RNA修饰酶NSUN4作为人类细胞中mt-dsRNA表达的关键调控因子,通过在mtRNAs上引入5-甲基胞嘧啶(m5C)修饰,进而被补体C1q结合蛋白(C1QBP)识别,后者招募多聚核糖核苷酸转移酶促进RNA降解和细胞质释放,随后激活免疫反应:
这篇Cell Research期刊的研究发现腺嘌呤核苷转位酶-2(ANT2)在线粒体内膜中作为哺乳动物RNA的转位通道(独立于其ADP/ATP转位酶活性),通过ANT2的线粒体dsRNA外排能触发天然免疫反应,抑制这一过程则可减轻体内炎症:
而这篇Nature communications期刊上的研究则关注线粒体双链RNA(mt-dsRNA)释放至细胞质在衰老细胞及其对衰老相关炎症分泌表型(SASP)的影响:
研究发现,mt-dsRNA的释放是衰老细胞的普遍特征,并且是其炎症分泌表型的关键驱动因素。研究发现抑制线粒体RNA聚合酶、dsRNA感应器RIGI和MDA5,或炎症信号蛋白MAVS,均可减少SASP活性但保留衰老的其他标志。PNPT1和ADAR1对减轻mt-dsRNA的积累和dsRNA的炎症活性至关重要,线粒体融合蛋白MFN1(而非MFN2)在mt-dsRNA/MAVS/SASP轴活化中发挥关键作用。在与临床问题的关系上,纤维化和老化组织中的衰老细胞表现出线粒体dsRNA活化富集的特点,抑制线粒体RNA聚合酶可减少与衰老相关的全身炎症。
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