2023年3月9日,“十四届全国人大三次会议”召开记者会,国家卫生健康委员会主任雷海潮表示,将继续推动“体重管理年”行动,普及健康生活方式。同时,国家卫生健康委向公众发布了《体重管理指导原则(2024年版)》。在讨论体重管理时,了解能量代谢的重要性不可忽视。
在真核细胞中,产生能量的关键细胞器是线粒体。线粒体在调节能量代谢方面发挥着至关重要的作用。细胞内三种主要营养素——糖、脂类和蛋白质的代谢过程,为细胞提供了生命活动所需的95%的能量。
除了作为细胞的“动力源”,线粒体还在细胞增殖、分化、免疫反应和氧化还原平衡等重要生命过程中不可或缺。为了响应各种生理信号或外部刺激,线粒体进化出了复杂的质量控制(MQC)机制,包括线粒体生物发生、线粒体动力学和自噬等重要过程。
在这一机制中,PGC-1α作为线粒体生物发生的核心调节因子,促进线粒体蛋白的转录和mtDNA的复制,同时参与调节与线粒体生物发生相关的几乎所有过程。AMPK是连接细胞代谢与免疫反应的重要参与者,能够作为能量变化的传感器。钙离子(Ca2+)在调节线粒体生物发生中也扮演了重要角色,增加的Ca2+水平会激活CaMK通路,从而促进PGC-1α和其他相关因子的表达。
线粒体的外膜融合完全依赖于MFN1和MFN2,作为哺乳动物中高度同源的GTP酶,它们通过GTP结合和水解导致结构变化,从而实现融合。而线粒体内膜的融合主要由OPA1调节,它通过其特有的跨膜结构域锚定在线粒体内膜上。
在去极化线粒体中,Parkin介导泛素依赖性线粒体自噬。Parkin是一种E3泛素连接酶,负责调节线粒体蛋白的泛素化。PINK1通过磷酸化线粒体表面蛋白的泛素部分,产生磷酸化泛素,这一过程促进Parkin被招募至线粒体,进而加强泛素化反应。这些机制在维持线粒体的动态平衡和细胞健康中起着关键作用。
相关研究表明,推动线粒体健康与新的治疗方案的结合,越来越受到重视。例如,借助俄罗斯专享会284等平台,科学沟通和技术分享能够促进生物医疗领域的进一步发展,提升公众对线粒体功能和能量代谢的认知。