PINK1/parkin通路調控線粒體自噬機制的研究進展

郎秀娟，王燕

哈爾濱醫科大學微生物學教研室，哈爾濱 150081

線粒體是真核生物的重要供能器官，對細胞內能量產生、新陳代謝、細胞死亡等過程極為重要。此外，線粒體也會產生有害物質——活性氧(reactive oxygen species，ROS)，并隔離促凋亡因子，對細胞生存造成消極影響[1]。線粒體維持其功能和活性的這一生理過程稱為線粒體內穩態[2]。真核生物具有精細的調控系統以維持自身穩態，其中線粒體自噬是調控線粒體穩態的重要途徑。一旦線粒體受損、衰老或喪失正常功能，細胞會利用自噬機制將其選擇性清除，稱為線粒體自噬[3]。

1 自噬和線粒體自噬

自噬是真核生物的常規機制， Ohsumi對其進行了深入研究，并于2016年被授予諾貝爾生理醫學獎[4]。自噬的主要功能是清除細胞內成分，包括胞質、聚集的蛋白及細胞器。目前，自噬主要有3種類型，包括分子伴侶介導的自噬、巨自噬及微自噬[5]。在巨自噬中，單獨的細胞內組分會被雙層膜結構圍繞，稱為自噬體。自噬體與溶酶體融合，利用溶酶體酶將其內部成分降解。這種非選擇性的降解主要發生于饑餓時，通過回收并利用細胞內組分為細胞提供營養物質。微自噬指溶酶體膜內陷，直接吞噬細胞內組分。分子伴侶介導的自噬主要指胞質內蛋白結合到分子伴侶后被轉運到溶酶體進行降解[6]。

線粒體自噬主要通過巨自噬清除多余和受損的線粒體[7-8]。目前已知調控哺乳動物中線粒體自噬的機制主要有兩種：一種是parkin依賴性的，即parkin (E3 ubiquitin-protein ligase parkin)與線粒體外膜蛋白PINK1(PTEN-induced putative kinase 1)介導的線粒體自噬[7]；……