撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
溶酶體是維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)所必需的核心降解細(xì)胞器,但其在壓力應(yīng)激條件下保持完整性和功能的機(jī)制,目前仍未完全闡明。
2026 年 7 月 20 日,華中科技大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院宋質(zhì)銀教授團(tuán)隊(duì)在 Nature 子刊Nature Cell Biology上發(fā)表了題為:Mitochondrial-derived vesicles drive budding-type fission of damaged lysosomes 的研究論文。
該研究揭示了線粒體來源囊泡(MDV)驅(qū)動(dòng)受損溶酶體的出芽型分裂(budding-type fission,簡稱為 B-fission),這是一種此前未被認(rèn)識的溶酶體更新過程,該過程可在缺氧-復(fù)氧應(yīng)激期間恢復(fù)溶酶體功能。
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在這項(xiàng)最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種此前未被認(rèn)識的溶酶體更新過程,研究團(tuán)隊(duì)將其稱為出芽型分裂(budding-type fission,簡稱為B-fission),該過程可在缺氧-復(fù)氧應(yīng)激期間恢復(fù)溶酶體功能。
在出芽型分裂過程中,受損的溶酶體會(huì)產(chǎn)生膜芽,這些膜芽通過斷裂形成小型但功能完整的溶酶體,且該過程獨(dú)立于自噬性溶酶體重建。
從機(jī)制上來說,線粒體來源囊泡(mitochondrial-derived vesicle,MDV)將分裂適配蛋白 MFF 遞送到溶酶體中,MFF 在溶酶體上招募動(dòng)力蛋白相關(guān) GTP 酶 DRP1,從而驅(qū)動(dòng)膜的斷裂。MIRO2 通過與 MFF 直接相互作用促進(jìn) MFF+ MDV 的形成,而溶酶體膜蛋白 ITM2C 則結(jié)合 MIRO2,將 MFF+ MDV 錨定并引導(dǎo)至溶酶體,從而實(shí)現(xiàn)高效的 MFF 遞送及隨后的出芽型分裂。
值得注意的是,在常氧條件下,使用小分子化合物 991 或二甲雙胍激活 AMPK,可促進(jìn) MFF 依賴的溶酶體出芽型分裂,而使用 dorsomorphin 來抑制 AMPK,則會(huì)抑制缺氧-復(fù)氧過程中的溶酶體出芽型分裂。
這一應(yīng)激響應(yīng)的 ITM2C-MIRO2-MFF-DRP1 信號軸劫持線粒體分裂機(jī)制,驅(qū)動(dòng)受損溶酶體發(fā)生分裂,從而使未受損的組分重新組裝成子代溶酶體,以促進(jìn)溶酶體的更新。
總的來說,該研究揭示了一種溶酶體更新的基本模式,并闡明了線粒體-溶酶體通過線粒體來源囊泡(MDV)介導(dǎo)的通訊在缺血-再灌注及相關(guān)應(yīng)激過程中調(diào)控溶酶體質(zhì)量控制的意外作用。
值得一提的是,Nature Cell Biology期刊同期發(fā)表了題為:Borrowed scissors for lysosome fission 的 News & Views 的文章。文章指出,線粒體通過代謝和信號通路與細(xì)胞其他部分廣泛交流,但通常較少通過囊泡運(yùn)輸進(jìn)行。宋質(zhì)銀團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)新研究拓展了這一觀點(diǎn),提出線粒體來源囊泡(MDV)可遞送驅(qū)動(dòng)溶酶體分裂的分子機(jī)器,作為溶酶體質(zhì)量控制過程的一部分。
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論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41556-026-02010-x
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