此外,PCTMT已与细胞特异性代谢活性密切相关,从而导致不同细胞类型的实质性变异性,并且经常超过传统过滤器设定的阈值[8,14,16,17]。例如,蒙特塞拉特 - 尤索索(Montserrat-Ayuso)和埃斯特维(Esteve-Codina)[12]认为,常规的线粒体过滤器可能会无意中消除具有高代谢活性的健康细胞。此外,大多数将PCTMT与细胞质量联系起来的研究是在健康而不是患病的组织上进行的,而恶性组织通常由于线粒体DNA(MTDNA)拷贝数升高而导致的线粒体计数较高,或者表现出更高的线粒体计数[18]或MTOR途径的激活[18] [199,20]。因此,在癌症研究中,使用基于整个细胞群体的预定义阈值或中值绝对偏差来过滤较高的PCTMT细胞,可能会无意中消除恶性细胞的罕见,功能上重要的亚群。
阿尔茨海默氏病的特征是异常的β-淀粉样蛋白和TAU积累,线粒体功能障碍,氧化应激和突触功能障碍。在这里,我们旨在评估胃生育(一种酚类糖苷)对表达人类瑞典突变APP(N2A/APP)的鼠神经母细胞瘤N2A细胞的胃生育作用的机制和信号传导途径。我们发现胃生蛋白增加了突触前SNAP,突触pos蛋白和突触后-PSD95的水平,并降低了N2A/APP细胞中APP和β1-42水平的磷酸化磷酸化Ser396和β1-42水平。胃生素治疗减少了活性氧的产生,脂质过氧化,线粒体碎片和DNA氧化;恢复的线粒体膜电位和细胞内ATP产生。上调的磷酸化 - GSK-3β以及磷酸化和磷酸-JNK的降低参与胃生育的保护作用。总而言之,我们通过改善突触和线粒体功能的损伤,降低tau磷酸化,Aβ1-42水平以及反应性氧种的产生,从而证明了N2A/APP细胞系中胃生育的神经保护作用。这些结果提供了对胃毒素对治疗阿尔茨海默氏病的潜在影响的新机械见解。
divenne肌肉营养不良(DMD)是由肌营养不良蛋白表达受损引起的严重肌肉疾病。虽然线粒体功能障碍被认为在DMD中起着重要作用,但这种功能障碍的机制仍然有意义。在这里我们证明,在DMD和其他肌肉运动障碍中,大量的DLK1-DIO3聚集的miRNA(DD-MIRNA)在再生肌纤维和血清中的再生。为了表征这种功能障碍的生物学作用,在小鼠肌肉中同时在体内过度表达了14个DD-MIRNA。转录组分析揭示了肌肉异位过表达14个DD-MIRNA和MDX diaphragm的高度相似的变化,具有自然上调的DD-MIRNA。在通常失调的途径中,我们发现抑制线粒体代谢,尤其是氧化磷酸化(OXPHOS)。在IPS衍生的骨骼肌管中击倒DD-MIRNA导致OXPHOS活性增加。数据表明(1)DD-MIRNA是DMD肌肉中营养不良变化的重要介体,(2)线粒体代谢,尤其是通过协调的上调节的DD-MIRNA在DMD中靶向DMD。这些发现提供了有关肌肉营养不良中线粒体功能障碍的机理的洞察力。
引言人线粒体DNA(mtDNA)是圆形双链体,由16 569个碱基对(BPS)组成。1 mtDNA变体是在没有进行重组的情况下进行母体传播的,从而使它们在连续的世代上积累。mtDNA的这种特征使其成为研究人群遗传学,系统发育进化,人类迁移以及医学和法医研究的流行工具。许多关于mtDNA分析的研究已经发表。2-11线粒体单倍群包括具有相同累积mtDNA变体的个体,通常在特定地理区域中发现,并且可以通过母体谱系进行追踪。这些单倍体在线粒体系统发育树中构成不同的分支。某些单倍体主要与特定地理区域相关。单倍群L0 – L6通常在撒哈拉以南非洲人中发现,而R5 – R8,M2 – M6和M4 –
抽象背景超出观察到的细胞结构和线粒体的改变,将罕见的遗传突变与受脱敏突变影响的患者的心力衰竭发展联系在一起的机制尚不清楚,这是由于缺乏相关的人类心肌细胞模型。阐明线粒体在这些机制中的作用的方法,我们研究了源自人类诱导的多能干细胞的心肌细胞,这些干细胞带有杂合的DES E439K突变,这些干细胞是从患者中分离出来的,或者是由基因编辑产生的。为了提高生理相关性,在各向异性的微图案表面上培养心肌细胞以获得伸长和比对的心肌细胞,或者作为心脏球体,以创建微生物。在适用的情况下,通过突然死于携带DES E439K突变的家族的患者的心脏活检证实了心肌细胞的结果,并从五个对照健康的供体中验尸中的心脏样本。结果杂合DES E439K突变导致心肌细胞的总体细胞结构的巨大变化,包括细胞大小和形态。最重要的是,突变的心肌细胞显示出改变的线粒体结构,线粒体呼吸能力和代谢活性,让人联想到患者心脏组织中观察到的缺陷。最后,为了挑战病理机制,我们将正常的线粒体转移到突变体心肌细胞内,并证明这种治疗方法能够恢复心肌细胞的线粒体和收缩功能。结论这项工作突出了DES E439K突变的有害作用,证明了Mito-软骨异常在与Desmin相关心肌病的病理生理学中的关键作用,并为这种疾病打开了新的潜在治疗观点。
癌细胞高度依赖生物能过程,以支持其生长和生存。代谢途径的破坏,特别是通过靶向线粒体电子传输链复合物(ETC-I至V)已成为一种有吸引力的治疗策略。因此,寻找具有最小不良反应的临床有效新呼吸链抑制剂是一个主要目标。在这里,我们表征了一种称为MS-L6的新型OXPHOS抑制剂化合物,该化合物的表现为ETC-I的抑制剂,结合了NADH氧化和解偶联效果的抑制作用。MS-L6在完整和亚整位颗粒上都是有效的,表明其效率不取决于其在线粒体内的积累。MS-L6降低了ATP的合成,并诱导代谢转移,随着葡萄糖消耗量增加和癌细胞系中的乳酸产生。MS-L6剂量依赖性地抑制细胞增殖或诱导各种癌细胞系中的细胞死亡,包括B细胞和T细胞淋巴瘤以及小儿肉瘤。酿酒酵母NADH脱氢酶(NDI-1)的异位表达部分恢复了用MS-L6处理的B淋巴瘤细胞的生存能力,表明NADH氧化的抑制在功能上与其细胞毒性效应有关。此外,MS-L6给药可诱导两个没有毒性的鼠内异种移植模型中淋巴瘤肿瘤生长的良好抑制作用。因此,我们的数据将MS-L6作为OXPHOS的抑制剂,具有双重作用机理,在呼吸链上具有双重作用机理,并且在临床前模型中具有有效的抗肿瘤特性,将其定位为可评估癌症治疗的有前途药物类的开创性成员。
胶质母细胞瘤(GBM)是最致命的脑癌,GBM干细胞(GSC)驱动治疗性耐药性和复发性。靶向GSC提供了预防肿瘤复发和改善预后的有希望的策略。我们识别SUV39H1,一种组蛋白-3,赖氨酸-9甲基转移酶,对于GSC维持和GBM进展至关重要。SUV39H1在GBM中被上调,单细胞RNA-Seq由于超增强剂介导的激活而在GSC中的表达主要显示。GSC中Suv39H1的敲低损害了它们的增殖和茎。 全细胞RNA-seq分析表明,SUV39H1调节G 2 /M细胞周期进展,干细胞维持和GSC中的细胞死亡途径。 通过将RNA-Seq数据与ATAC-SEQ数据集成在一起,我们进一步证明了SUV39H1的敲低改变了与这些途径相关的关键基因中的染色质可及性。 Chaetocin是SUV39H1抑制剂,模仿SUV39H1敲低的作用,将GSC的茎和敏化细胞降低到Temozolomide,这是标准GBM化学疗法。 在患者衍生的异种移植模型中,靶向SUV39H1抑制了GSC驱动的肿瘤生长。 在临床上,高SUV39H1表达与胶质瘤预后不良相关,支持其作为治疗靶点的相关性。 这项研究将SUV39H1确定为GSC维护的关键调节剂,并且是改善GBM治疗和患者结局的有前途的治疗靶标。GSC中Suv39H1的敲低损害了它们的增殖和茎。全细胞RNA-seq分析表明,SUV39H1调节G 2 /M细胞周期进展,干细胞维持和GSC中的细胞死亡途径。通过将RNA-Seq数据与ATAC-SEQ数据集成在一起,我们进一步证明了SUV39H1的敲低改变了与这些途径相关的关键基因中的染色质可及性。Chaetocin是SUV39H1抑制剂,模仿SUV39H1敲低的作用,将GSC的茎和敏化细胞降低到Temozolomide,这是标准GBM化学疗法。在患者衍生的异种移植模型中,靶向SUV39H1抑制了GSC驱动的肿瘤生长。在临床上,高SUV39H1表达与胶质瘤预后不良相关,支持其作为治疗靶点的相关性。这项研究将SUV39H1确定为GSC维护的关键调节剂,并且是改善GBM治疗和患者结局的有前途的治疗靶标。
摘要:固体癌细胞对化学疗法和靶向疗法的耐药性不仅是由于癌细胞的突变状态,而且还因为肿瘤生态系统的基质细胞的共同存在,例如免疫细胞,脉管系统和癌症相关性纤维细胞(CAF)。癌细胞和CAF的相互教育有利于肿瘤的生长,生存和侵袭。线粒体功能控制,包括线粒体代谢,氧化应激和凋亡应激对于这些不同的肿瘤进展步骤至关重要。在这篇综述中,我们关注CAF如何通过调节癌细胞代谢功能和线粒体凋亡来参与癌症进展。我们强调,CAF的线粒体影响其激活状态和促肿瘤的影响。因此,我们主张理解线粒体介导的肿瘤 - 质性相互作用提供了考虑通过直接在肿瘤和 /或基质细胞中靶向这些相互作用或线粒体来改善当前治疗的癌症疗法的可能性。
图1。家族性肌原纤维肌病和杂合DES E439K变体。(a)受影响家庭的血统。圈子和正方形分别代表女性和男性受试者。实心符号显示患有肌病和心肌病的患者。交叉的符号代表已故的受试者。+符号代表患者存在致病性杂合DES变体。固体箭头指示其心脏活检的家庭成员用于组织学和生化分析。空箭头指示其外周血单核细胞用于产生IPSC克隆的家庭成员。(b)索引病例CII的心脏样本的双脑室横向心脏切片(A)显示两个心室的扩张。(c)福尔马林固定左心室截面的苏木精蛋白safran染色显示广泛的纤维化。