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瑞典卡罗林斯卡医学院和德国马克斯普朗克衰老生物学研究所的研究人员发现，MTERF4和NSUN4两种蛋白形成的复合物是线粒体核糖体组装和功能的关键调控因子。这一发现为理解线粒体相关遗传病和衰老相关疾病提供了新的分子基础。相关成果发表于《细胞·代谢》。

线粒体被称为细胞的“动力工厂”，通过氧化磷酸化将食物中的化学能转化为ATP供细胞使用。线粒体功能正常依赖于其自身基因组编码的13种蛋白质的合成，这些蛋白质在线粒体核糖体（mitoribosome）上完成翻译。因此，线粒体核糖体的正确组装和功能维持至关重要。

研究团队通过生化分析和小鼠模型证实，MTERF4蛋白与NSUN4蛋白直接相互作用，形成稳定的复合物。该复合物结合于线粒体核糖体大亚基的组装中间体，促进核糖体RNA的甲基化修饰和亚基成熟。在MTERF4基因敲除的小鼠中，线粒体核糖体无法形成功能性大亚基，导致线粒体翻译停滞，呼吸链复合物组装受阻，ATP产量显著下降，最终引发胚胎致死或组织能量代谢障碍。

该研究首次揭示了MTERF4-NSUN4复合物在线粒体核糖体生物发生中的关键调控作用，填补了线粒体基因表达调控领域的空白。研究人员指出：“线粒体功能降低与多种遗传性疾病（如线粒体肌病、Leber遗传性视神经病变）以及衰老相关疾病（如神经退行性疾病、糖尿病）密切相关。对线粒体功能调控机制的深入认识，将为未来开发针对线粒体功能障碍的干预策略提供理论基础。”

此前，研究人员曾在与2型糖尿病相关的线粒体中发现类似的核糖体组装调控机制，提示该通路可能具有广泛的病理生理意义。