浙大學者揭示腦卒中神經元線粒體自噬新規律

2020-12-01 求是新聞網

缺血性腦卒中，又稱腦中風、腦缺血，它具有高發病率、高致殘、高復發率、高致死率等特點，給病人及家庭帶來巨大的痛苦並造成嚴重的社會負擔。遺憾的是，腦卒中的病理機制異常複雜，臨床缺乏有效的治療手段和藥物精準幹預的靶點。

近日，浙江大學藥學院陳忠教授課題組在細胞生物學領域知名刊物《細胞生物學雜誌》（Journal of Cell Biology），在線發表了題為《缺血神經元軸突線粒體在胞體進行自噬》（Somatic autophagy of axonal mitochondria in ischemic neurons）的最新研究，揭示了腦卒中神經元線粒體自噬的新規律，為精準尋找缺血性腦損傷潛在靶點提供了理論支持。

這項研究的第一作者為浙江大學藥學院博士生鄭豔榕與吳曉麗，通訊作者為浙江大學藥學院陳忠教授，浙江大學藥學院張翔南教授為共同通訊作者兼共同第一作者。

腦供血不足導致的神經元損傷是造成腦卒中腦損傷的主要原因之一。神經元好比人體的「指揮官」，它的損傷將造成人體功能的紊亂，最終可能導致殘疾或死亡。而神經元是形態極其特殊的一類細胞，它的胞體延伸出許多突起，其中最長的一條被稱為「軸突」。人體中最長的軸突可長達1米。

軸突就如同信息的高速公路，每時每刻都在進行著信息傳遞，實現「指揮官」對機體的控制。而能量工廠線粒體，就為這條高速公路上的信息交流提供「燃料」。可想而知，線粒體的功能異常將導致軸突乃至整個神經元的功能失常。因此，神經元必須對線粒體的質量進行嚴格的控制。神經元通過溶酶體途徑將損傷線粒體進行清除，即線粒體自噬（mitophagy）是主要的線粒體質量控制策略之一。但是，軸突內線粒體的自噬過程尚不完全清楚，是神經藥理學和神經生物學領域關心的熱點問題之一。

陳忠教授課題組的前期工作已經發現，腦缺血後血流的復灌可以激活線粒體自噬，減少神經元損傷。這次課題組利用了多種實驗手段，首次發現腦缺血神經元中軸突線粒體逆向轉運回神經元胞體後再進行自噬，而非在軸突原位上被自噬清除。不僅如此，特異性促進線粒體逆向轉運可通過激活線粒體自噬提升缺血神經元內線粒體質量，減少細胞凋亡，最終發揮抗腦缺血的神經保護作用。

陳忠教授將這個現象打了個比方，這就好像商品出現了故障，原廠需要召回後銷毀。「我們發現『返廠銷毀』的線粒體，由馬達蛋白運送，受損程度不同的線粒體返回速度可能也不一樣。」陳忠教授說，未來通過調控具體馬達蛋白分子，可能加速線粒體自噬，「在細胞中製造不同速度的高鐵，搭載受損線粒體『返廠銷毀』。」

這項研究加深了對腦卒中缺血復灌過程中神經元線粒體自噬的理解，同時為找到抗腦卒中的藥物靶點提供了非常重要的實驗依據。

研究受到國家自然科學基金委重點項目和優青項目的資助。

論文連結：http://jcb.rupress.org/content/early/2019/04/11/jcb.201804101.long

（文 柯溢能/攝影 盧紹慶）

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