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《自然》研究揭示神经退行性疾病药物开发新靶点:PINK1蛋白独立启动线粒体自噬

线粒体是细胞内最重要的能量供应站,为各项生命活动提供ATP。当线粒体受损时,会释放活性氧等有害分子,导致细胞损伤甚至死亡,这一过程与多种神经退行性疾病密切相关。近日,美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员在《自然》(Nature)上发表了一项突破性研究,发现PINK1蛋白能够独立于Parkin蛋白,直接启动受损线粒体的清除机制(即线粒体自噬),为神经退行性疾病药物开发提供了全新靶点。

PINK1蛋白作为损伤线粒体的“旗帜”,在健康线粒体上被迅速降解,但在受损线粒体表面积累,招募自噬受体Optineurin和NDP52,进而启动自噬过程。此前研究认为Parkin蛋白是线粒体自噬的关键,但本研究发现,即使没有Parkin,PINK1也能单独诱导线粒体自噬,而Parkin的作用是放大这一信号。这一发现挑战了传统认知,提示PINK1可能是更上游的调控节点。

研究人员通过细胞实验证实,敲除Optineurin或NDP52后,细胞无法清除受损线粒体;而重新表达这些受体则恢复清除能力。其他自噬受体(如p62)则无此功能,表明PINK1-Optineurin/NDP52通路具有特异性。此外,在帕金森病患者的神经元中,PINK1或Parkin突变导致线粒体自噬缺陷,而增强PINK1活性可能补偿Parkin功能缺失。

这项研究不仅阐明了PINK1独立启动线粒体自噬的分子机制,还提示靶向PINK1或下游自噬受体的药物可能对帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病具有治疗潜力。目前,已有多个研究团队致力于开发PINK1激活剂,以促进受损线粒体清除,延缓疾病进展。

(责任编辑:泉水)