科学探索|人体细胞内的细菌祖先——线粒体可能导致了神经和精神疾病( 四 ) 人体细胞内的细菌祖先—

多用途线粒体

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细胞具有几种质量控制机制来清除功能失调的线粒体。其中一个重要的机制涉及到Parkin和PINK1蛋白。当线粒体受损时， PINK1和Parkin蛋白会招募吞噬体，吞噬细胞器并开始降解它。当这种质量控制系统失效时，受损的线粒体DNA (mtDNA)就会从线粒体中逸出。一旦释放， mtDNA片段可以激活诸如cGas-STING或炎症小体等分子，这两种分子都能从病毒和其他入侵者那里感应到外来DNA 。这反过来会增加细胞因子的产生并引起炎症。

线粒体还具有其他功能，有助于维持健康的大脑功能，或者当它们出错时引发的问题，例如：线粒体将帮助控制细胞代谢中潜在的有毒副产品活性氧和应激激素（例如皮质醇）的合成平衡。线粒体也是处于高度动态，通过信号分子和物理连接的相互沟通，它们不断地经历裂变，即一个大的线粒体分裂成两个小的线粒体，当它们结合时，就会发生融合。这些持续的互动也可能影响大脑功能和行为，研究人员才刚刚开始意识到这一点。
瑞士联邦理工学院行为神经科学家卡门·桑迪及研究团队分析了具有高度类似焦虑行为的老鼠的线粒体，老鼠的焦虑行为包括：不愿意在开阔区域呆一段时间，他们发现，与焦虑程度较低的动物相比，老鼠大脑伏隔核（大脑中涉及处理奖赏的区域）神经元中的线粒体生成三磷酸腺苷的能力较差。同时，高度焦虑动物还表现出“融合酶”指数较低，这种酶使线粒体能够在需要的时候结合和混合自身物质相互维持，研究人员称，增大“融合酶”指数，不仅能恢复线粒体功能，还能有效减少动物的焦虑行为。
该发现给科学家带来了希望，也许未来有一天能够开发出针对线粒体的大脑疾病治疗方法，例如：最新开始一项临床试验，研究营养补充剂是否能逆转研究人员在自闭症儿童患者身上发现的线粒体异常。研究人员现已知道许多有助于提高线粒体功能的潜在治疗方法——从药物治疗行为干预，例如：锻炼身体。
测试这些干预措施需要一定时间，目前科学家致力于揭晓线粒体在大脑中所具有的多种功能，该工作主要部分仍处于初级阶段，但来自包括神经科学、免疫学和心理学在内的多个学科证据让科学家感到兴奋不已，对于线粒体的新发现还有更大的空间。（叶倾城）

科学探索|人体细胞内的细菌祖先——线粒体 可能导致了神经和精神疾病( 四 )

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