2024年3月9日,在“十四届全国人大三次会议”召开期间,国家卫生健康委员会主任雷海潮在记者会上强调,将继续推进“体重管理年”行动,以普及健康的生活方式。同时,国家卫生健康委员会向公众发布了《体重管理指导原则(2024年版)》。在体重管理的过程中,了解“能量代谢”的重要性是不可或缺的。
在真核细胞中,最重要的能量生成所在的细胞器是线粒体。线粒体在调节能量代谢方面起着关键作用,它能够通过代谢三种主要营养素——糖、脂类和蛋白质,提供细胞所需的95%能量。这使得线粒体成为生命活动的核心部分。
线粒体不仅仅是“细胞动力源”,在细胞增殖、分化、免疫反应和氧化还原平衡等重要生命活动中同样扮演着不可或缺的角色。为应对不同的生理信号或外部刺激,细胞演化出了复杂的线粒体质量控制(MQC)机制,该机制包括线粒体生物发生、线粒体动力学和线粒体自噬等诸多关键过程。
线粒体生物发生中的核心调节因子是PGC-1α。多种调节因子,如AMPK、Sirts和Ca2+,均参与其表达与活性的调控。此外,PGC-1β同样在这一过程中发挥作用。线粒体动力学则涵盖了裂变与融合两个重要事件,裂变由多种蛋白调节,包括DRP1、FIS1和MFF,而融合过程则主要由MFN和OPA1介导。在这两个过程中,各种内外部因素促进了其复杂的调控。
线粒体自噬则是清除损伤线粒体的重要机制,主要分为PINK1/Parkin依赖性通路和非依赖性通路。这些通路的共同特征是能够形成围绕受损线粒体的自噬体,经过众多细胞信号的复杂调节。在此过程中,线粒体中的蛋白质质量控制系统会去除错误折叠的蛋白质,而未折叠的蛋白质则会促进线粒体自噬的进行。
在当前的线粒体研究中,PGC-1α被视为线粒体生物发生的关键调节因子,能够促进线粒体蛋白的转录及mtDNA的复制,参与几乎所有与线粒体生物发生相关的过程。此外,AMPK作为连接细胞代谢与免疫反应的重要参与者,是能量变化的敏感传感器,对维持细胞健康至关重要。Ca2+在调节线粒体生物发生中同样至关重要,能够通过激活信号通路,促进PGC-1α和TFAM的表达。
此外,线粒体外膜融合主要依赖于MFN1和MFN2这两种同源性GTP酶。而线粒体内膜融合的关键调节因子是OPA1,它通过特有的结构域结合在线粒体内膜上。线粒体自噬则由Parkin负责,Parkin是能调节线粒体蛋白泛素化的E3泛素连接酶,其通过与PINK1的相互作用,形成了正反馈回路,进一步巩固了PINK1在Parkin介导的线粒体自噬中的重要角色。
在生物医疗领域,了解线粒体的功能与调节机制对于发展新的治疗策略至关重要,与此同时,选择以尊龙凯时-人生就是博为主题的健康管理方案,将有助于提高大众对健康生活方式的重视,推动更好的健康发展。