线粒体调节在肿瘤微环境 (TME) 中的癌症免疫中起着至关重要的作用。在过滤过程中,免疫细胞(包括 T 细胞、自然杀伤 (NK) 细胞和巨噬细胞)会经历线粒体代谢重编程,以在 TME 的恶劣条件下生存并增强其抗肿瘤活性。另一方面,免疫抑制细胞(如髓系抑制细胞 (MDSC)、调节性 T 细胞 (Treg)、肥大细胞和肿瘤相关巨噬细胞 (TAM))也依赖线粒体调节来维持其功能。此外,癌细胞的线粒体调节有助于免疫逃避,甚至劫持免疫细胞的线粒体以增强其功能。最近的研究表明,针对线粒体可以协同减缓癌症进展,尤其是与传统癌症疗法和免疫检查点抑制剂相结合时。目前,许多针对线粒体的药物正在临床试验中,并有可能增强免疫疗法的疗效。这篇小型综述强调了线粒体调节在癌症免疫中的关键作用,并列出了有可能增强癌症免疫疗法疗效的针对线粒体的药物。
研究项目 - 确定DRPLA中的线粒体代谢:一种可能的新型治疗方法,由Andrea和Paul Compton的捐赠使该项目成为可能,他们的儿子受Drpla影响,并创造了一个名为Curedrpla的基金会。首席研究人员:伦敦大学学院(英国)的Paola Giunti教授和Rosella Abeti博士以及来自英国国王学院(英国)的Manolis Fanto博士。科学摘要:牙齿果核糖萎缩症(Drpla)是一种罕见的常染色体显性神经退行性疾病,其特征在于小脑共济失调,癫痫,肌阵挛,肌阵挛,浮力术和痴呆症。目前,这种类型的疾病尚无治愈方法。我们的研究首先旨在表征细胞模型中Drpla的神经病理生理学,其次是验证药物学方法以阻止该疾病的进展,最终改善了患者的生活质量。先前对DRPRA患者的研究表明,线粒体三磷酸腺苷的产生降低。因此,支持扩展的PolyQ的潜在直接效应,从而导致线粒体功能障碍。此外,研究其他相关疾病的研究,例如脊椎小脑共济失调(SCAS)和亨廷顿氏病(HD),与DRPLA共享表型相似性,证明了线粒体功能障碍在发病机理中的作用。这些包括线粒体电子传输链复合活动中的缺陷。线粒体功能障碍在神经退行性和癫痫病中都进行了很好的研究,均参与DRPLA。我们的策略是利用先前获得的知识来开发更有效的药理学干预措施来治疗Drpla。先前关于癫痫和弗里德里希共济失调(FRDA;一种罕见的神经退行性疾病)的研究表明,核因子红系2相关因子2(NRF-2)诱导剂可以保护细胞免受氧化应激和线粒体功能障碍的影响,这是神经元死亡的主要原因。
HF(心力衰竭,HF)仍然是一个迅速发展的公共卫生问题,估计全球4000万个人患病率(Baman和Ahmad 2020)。估计还有570万个美国。成人在2009年至2012年之间经历了心力衰竭。心血管疾病的直接和间接成本正在增加,使其对社会的经济负担显着(Virani等,2020)。根据《中国心血管疾病报告》 2021年的报告,中国的心血管疾病患病率和死亡率正在增加,目前约有3.3亿人患有该疾病。心血管疾病是全球死亡的主要原因。心血管疾病的死亡率高于肿瘤和其他疾病的死亡率。每十个死亡中有四人来自心脏病,这是一个庞大的公共卫生问题,困扰着世界各地的国家。已经对心血管疾病的发展进行了系统的研究。学者建议各种模型来探索心血管疾病的形成和治疗它们的医疗干预措施。但是,仍然缺乏治疗心血管疾病的有效治疗靶标和康复疗法。此外,心血管疾病(例如高血压,胰岛素抵抗,糖尿病和肥胖)的诱发因素与心脏线粒体动力学,线粒体症和线粒体代谢性功能障碍的失衡有关。心脏是重要的能量耗尽器官之一,含有大约30%的线粒体,构成了心脏肌细胞的体积。许多发现表明心肌心肌不平衡参与不同的心血管
增强的DRP1活性介导了过度的线粒体膜,导致了各种慢性疾病的发作和进展,包括神经退行性疾病,心血管和代谢性疾病。研究表明,运动通过调节与DRP1相关的信号靶标可减轻线粒体功能障碍,从而抑制DRP1活性并减少线粒体过度的性能。这又增强了线粒体功能和细胞代谢。本综述综合了对DRP1结构和激活机制的当前理解,并分析了运动干预措施对不同疾病模型中DRP1介导的线粒体细胞的影响,以改善常见的慢性疾病。这项研究加深了我们对DRP1引起的特定机制的洞察力,在慢性疾病发病机理中诱导的线粒体过多的线粒体,提供了新的理论支持和实践指南,以作为非药理学干预策略。
亨廷顿氏病(HD)主要影响大脑,导致混合运动障碍,认知能力下降和行为异常。它还引起涉及骨骼肌的外周表型。线粒体DYS功能已在HD模型的组织中报道,包括骨骼肌,以及来自HD患者的淋巴细胞和成纤维细胞浮雕。突变的亨廷顿蛋白(Muthtt)表达会损害线粒体质量控制并加速线粒体衰老。在这里,我们获得了新鲜的人类骨骼肌,这是一种有线后组织,自出生以来,在生理水平上表达突变的HTT等位基因,以及HTT CAG重复膨胀突变携带者的原代细胞系,并匹配健康的志愿者,以检查人类HD中是否存在这种线粒体表型。使用超深线粒体DNA(mtDNA)测序,我们显示了影响氧化性PHOS磷酸化的mtDNA突变的积累。组织蛋白质组学表明MTDNA维持的障碍,线粒体生物发生的增加,氧化磷酸化效率较低(较低的复合物I和IV活性)。在全长muthtt中表明了原代人细胞系,裂变诱导的线粒体应激导致正常的线粒体。相比之下,高水平的N末端Muthtt片段的Ex压缩促进了线粒体裂变,导致线粒体裂变较慢,动态线粒体较低。由于体细胞核HTT CAG不稳定性引起的高水平Muthtt片段的表达会影响线粒体网络动力学和线粒体,从而导致致病性mtDNA突变。我们表明,突变体HTT的终生表达引起的线粒体表型,指示新鲜的有丝分裂后人类骨骼肌的mtDNA不稳定性。因此,基因组不稳定性可能不限于核DNA,在核DNA中,它会导致在诸如纹状体神经元之类的特别脆弱细胞中HTT CAG重复长度的体细胞扩张。除了针对因果突变的努力外,促进线粒体健康可能是治疗HD等DNA不稳定性疾病的互补性层次。
亨廷顿氏病(HD)主要影响大脑,导致混合运动障碍,认知能力下降和行为异常。它还引起涉及骨骼肌的外周表型。线粒体DYS功能已在HD模型的组织中报道,包括骨骼肌,以及来自HD患者的淋巴细胞和成纤维细胞浮雕。突变的亨廷顿蛋白(Muthtt)表达会损害线粒体质量控制并加速线粒体衰老。在这里,我们获得了新鲜的人类骨骼肌,这是一种有线后组织,自出生以来,在生理水平上表达突变的HTT等位基因,以及HTT CAG重复膨胀突变携带者的原代细胞系,并匹配健康的志愿者,以检查人类HD中是否存在这种线粒体表型。使用超深线粒体DNA(mtDNA)测序,我们显示了影响氧化性PHOS磷酸化的mtDNA突变的积累。组织蛋白质组学表明MTDNA维持的障碍,线粒体生物发生的增加,氧化磷酸化效率较低(较低的复合物I和IV活性)。在全长muthtt中表明了原代人细胞系,裂变诱导的线粒体应激导致正常的线粒体。相比之下,高水平的N末端Muthtt片段的Ex压缩促进了线粒体裂变,导致线粒体裂变较慢,动态线粒体较低。由于体细胞核HTT CAG不稳定性引起的高水平Muthtt片段的表达会影响线粒体网络动力学和线粒体,从而导致致病性mtDNA突变。我们表明,突变体HTT的终生表达引起的线粒体表型,指示新鲜的有丝分裂后人类骨骼肌的mtDNA不稳定性。因此,基因组不稳定性可能不限于核DNA,在核DNA中,它会导致在诸如纹状体神经元之类的特别脆弱细胞中HTT CAG重复长度的体细胞扩张。除了针对因果突变的努力外,促进线粒体健康可能是治疗HD等DNA不稳定性疾病的互补性层次。
我们使用过滤器 -1 和 -2 对原始 ReDeeM 数据进行了重新分析,结果表明这两个过滤器得出的结果大相径庭。两个过滤器之间的连接指标和由此产生的系统发育树存在很大差异,这一事实进一步证实了我们最初的担忧,即人工 mtDNA 变体(现在已被过滤器 -2 移除)仍然是所谓系统发育信号的重要驱动因素。反复提出的 k-NN 分析在设计上存在缺陷,不能被视为对 ReDeeM 方法的验证,也不能为人工变体的有效性提供支持。没有考虑影响单分子支持变体对克隆和系统发育推断的稳健性的其他混杂因素。作者认为,通过强调观察预期的 mtDNA 突变特征谱,仅由一个分子支持的变体仍然对系统发育推断具有参考价值。然而,我们对污染率的估计表明,环境 mtDNA 是 ReDeeM 方法的一个显著混杂因素。值得注意的是,污染率明显高于之前报道的 mtscATAC-seq 4,这需要进一步研究,但仅支持这样一种观点,即低分子拷贝数支持的 mtDNA 变体不应被视为系统发育推断。
线粒体是细胞最佳功能的关键细胞器。在许多功能中,它们通过自己的蛋白质抑制剂机制维持蛋白质稳态,涉及蛋白酶和伴侣,这些蛋白酶和伴侣调节线粒体内部的蛋白质进口和折叠。在2000年代初期,哺乳动物细胞首先描述了线粒体展开的蛋白质反应(UPR MT)。通过线粒体基质中展开/错误折叠蛋白的积累积累来激活这种应力反应,这导致信号向细胞核传播以增加蛋白酶和伴侣的表达,以解决异常的线粒体蛋白质负载。在发现后,在其他不同复杂性的其他生物体中也描述了这种逆行信号通路,这表明它是一种保守的应激反应。尽管生物体之间存在一些特定的差异,但这种应力反应的机制主要相似,涉及从线粒体传播从线粒体传播到核的核,从而诱导染色质重塑以允许特异性转录因子与伴侣和蛋白酶的启动子和蛋白酶的启动子的结合。在过去的十年中,已经描述了可能与UPR MT调节有关的蛋白质和信号通路,包括Wnt信号通路。此MinireView旨在总结有关UPR MT机制及其调节的知识,该机理在哺乳动物和秀丽隐杆线虫中均具有特定的规定。
2 启示 3 4 5 Evgeny S. Gerasimov a# 、 Dmitry A. Afonin a# 、 Oksana A. Korzhavina a 、 Julius Lukeš b,c 、 Ross Low d 、 Neil Hall d 、 6 Kevin Tyler e 、 Vyacheslav Yurchenko f * 、 Sara L. Zimmer g * 7 8 9 a 分子生物学系,罗蒙诺索夫莫斯科国立大学,莫斯科 119234,俄罗斯 10 jalgard@gmail.com (ESG)、afoninmsu@outlook.com (DAA)、korzhavina.oksana.bio.msu@gmail.com 11 (OAK) 12 13 b 寄生虫学研究所,生物中心,捷克科学院,370 05 捷克布杰约维采,捷克14 jula@paru.cas.cz (JL) 15 16 c 南波西米亚大学科学学院,370 05 捷克布杰约维采,捷克 17 18 d 厄尔汉姆研究所,诺维奇研究园区,诺维奇 NR4 7UZ,英国 19 Ross.Low@earlham.ac.uk(RL),neil.hall@earlham.ac.uk(NH) 20 21 e 诺维奇医学院,东英吉利亚大学,诺维奇 NR4 7TJ,英国 22 K.Tyler@uea.ac.uk(KT) 23 24 f 生命科学研究中心,俄斯特拉发大学科学学院,710 00 俄斯特拉发,捷克 25 vyacheslav.yurchenko@osu.cz(VY) 26 27 g 明尼苏达大学医学院,德卢斯校区,明尼苏达州德卢斯,55812,美国 28 szimmer3@d.umn.edu (SLZ) 29 30 # 平等贡献 31 * 通信地址 32 33
动基体是单细胞鞭毛虫,其名称来源于“动基体”,这是单个线粒体内的一个区域,其中包含高 DNA 含量的细胞器基因组,称为动基体 (k) DNA。这种线粒体基因组的一些蛋白质产物被编码为隐基因;它们的转录本需要编辑才能生成开放阅读框。这是通过 RNA 编辑实现的,其中小调控向导 (g)RNA 指导在特定转录本区域内的每个编辑位点正确插入和删除一个或多个尿苷。很难准确了解动基体中 kDNA 的扩展及其独特的尿苷插入/删除编辑的进化。在这里,我们解析了早期分支动基体锥虫中的 kDNA 结构和编辑模式,并将它们与研究较为深入的锥虫进行比较。我们发现它的 kDNA 由约 42 kb 的环状分子组成,这些分子包含 rRNA 和蛋白质编码基因,以及 17 个不同的约 70 kb 的重叠群,每个重叠群平均携带 23 个假定的 gRNA 位点。这些重叠群可能是线性分子,因为它们包含重复的末端。我们的分析发现了一个具有独特长度和序列参数的假定 gRNA 群体,相对于这种寄生虫的编辑需求而言,这个群体是巨大的。我们验证或确定了四个编辑的 mRNA 的序列身份,包括一个编码 ATP 合酶 6 的 mRNA,该 mRNA 之前被认为缺失。我们利用计算方法表明,T. borreli 转录组包含大量具有不一致编辑模式的转录本,显然是非规范编辑的产物。与其他研究的动基体相比,该物种利用了最广泛的尿苷缺失来加强隐基因产物的氨基酸保守性,尽管插入仍然更频繁。最后,在三个经过测试的动质体线粒体转录组中,原始线粒体读段中尿苷缺失比与完全编辑的、具有翻译能力的 mRNA 对齐更常见。我们得出结论,kDNA 在已知动质体中的组织代表了编码 mRNA 和 rRNA 的环状分子的分区编码和重复区域的变异,而 gRNA 基因座位于高度不稳定的分子群中,这些分子在不同菌株之间的相对丰度存在差异。同样,虽然所有动质体都具有保守的机制来执行尿苷插入/缺失类型的 RNA 编辑,但其输出参数是物种特异性的。2022 作者。由 Elsevier BV 代表计算和结构生物技术研究网络出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议 ( http://creative-commons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ) 开放获取的文章。