伍怡
成都体育学院 四川成都 610041
摘要：细胞的生命周期中，线粒体的质量和数量需要保持平衡，这对于细胞维持生存和代谢具有重要意义，这一过程离不开线粒体的自噬。哺乳动物体内的关于线粒体自噬途径有多个通路，其中pink1/parkin介导的线粒体自噬较为新颖和受热。pink1是parkin的上游蛋白，pink1通过一些列磷酸化以及泛素化过程，直接或间接地作用于parkin以及后续下游蛋白，从而调控线粒体的自噬进程。本文对近年来报道的pink1/parkin介导的线粒体自噬在改善鼠神经退行性疾病以及工作记忆能力的作用进行综述。
关键词：线粒体自噬；pink；parkin；
1 前言
在哺乳动物脑组织的神经元中，有大量的线粒体分布，为大脑提供能量，所以神经元是高度依赖于线粒体的细胞。在细胞衰老的过程中，线粒体也可产生突变导致能量产生的变化、电子转运的缺乏和凋亡诱导，最终线粒体的功能下降[1]。为了维持细胞内的能量代谢的稳态，及时地清除异常的线粒体可以帮助精细调控线粒体的数量以及活力。有研究表明，线粒体自噬的异常与衰老和衰老相关疾病相关性极大[2]。
1 pink1/parkin通路概述
在线粒体膜电位正常时，细胞质中的pink1前体通过线粒体外膜上的转位酶和内膜上的转位酶伸入线粒体内部，随后被线粒体内的切割酶处理，随后切割后的pink1被排放到细胞质中，不能定位到线粒体膜上，随后蛋白酶体系统将其降解，所以在膜电位正常的线粒体外膜上，pink1含量极低，几乎找不到定位的pink1[3]。
当线粒体出现损伤，导致膜电位降低或消失时，pink1便不会被线粒体内的切割酶所切割，从而定位在线粒体外膜上，避免被蛋白酶体系统降解。随后pink1可以募集细胞内游离的parkin。parkin可以将泛素连接至蛋白质底物之上。随后引导后续相关蛋白的结合，最终将受损线粒体与自噬溶酶体相连接，完成线粒体自噬的过程[4]。
2 研究结果
2.1 线粒体自噬障碍与常见疾病
许多神经退行性疾病可能与线粒体的自噬能力有关。有研究团队发现[8]，pink1和parkin若果产生突变后，会导致遗传型的帕金森病。有研究也表示，线粒体功能障碍也被认作是阿尔茨海默症病理中的早期事件，解决阿尔茨海默病和线粒体功能障碍之间的相互作用的机制，将线粒体作为治疗靶点，可以更好地理解线粒体对阿尔茨海默病的发生和发展。
2.2 改善线粒体自噬能力的方法
2.2.1 运动与线粒体自噬
研究发现，运动可以诱导自噬的发生，在骨骼肌衰老过程中，参与中等强度耐力训练可有效提高自噬的水平，从而延缓骨骼肌衰减速度[6]；转轮跑步训练对于中年小鼠骨骼肌的自噬水平有良好的提升作用[5]；有研究进一步证实运动可以通过有效提高线粒体自噬水平，缓解衰老过程中肌少症的发生[6]。
2.2.2 中药与线粒体自噬
近年来关于中医药对于线粒体自噬的影响的研究也越来越多。有研究称，线粒体内的活性氧水平可以通过黄芪多糖来达到降低，从而起到减轻线粒体结构损伤的作用，减缓了线粒体的功能障碍，减少了缺血再灌注后恶性心律失常的发生。三七总皂苷可减少活性氧和氧化产物丙二醛的产生，增加超氧化物歧化酶，过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活力，稳定线粒体膜电位，减少线粒体氧化损伤[7]。
3 小结
近年来，科技进步以及生活条件和医疗条件的改善，使得全球人均寿命都在增加，社会老龄化严重，衰老所导致的大脑认知退化以及学习记忆、工作记忆能力也在降低。对于延缓衰老的研究刻不容缓。运动是良医这个概念逐渐也被大家所熟知与认同。大量的证据也表明了适当的体育锻炼有助于改善脑的认知功能，可以延缓衰老大脑的学习、工作记忆能力的衰退，发挥着一定的神经保护的作用。至于运动或者中药是否能够通过pink1/parkin这条线粒体自噬通路去高效合理地调控线粒体自噬，从而达到延缓衰老导致的认知退化和学习、工作记忆退化有待进一步的研究。
参考文献
[1]王璐,邓文骞,袁琼嘉,李雪.运动预处理影响线粒体形态变化相关因子表达干预力竭运动后大鼠额叶细胞凋亡[J].中国运动医学杂志,2016,35(8):719-725 .
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[3]刘俊乐,张良成.线粒体功能障碍及炎症与衰老的相关关系[J].中华老年多器官疾病杂志,2019,18(06):469-472.16,42(4):76-81.
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[5]叶亮,袁淼,肖文峰.脑损伤模型大鼠Pink1/Parkin介导的线粒体自噬作用[J].中国组织工程研究,2020,24(11):1695-1700.
[6]王宇,石振东,张华.老年期常见疾病与认知障碍关系及干预的研究进展[J].中国当代医药,2018,25(09):33-35.
[7]赵雨薇,付建华,李磊,李玲美,辛高杰,郑秋生,刘建勋.中药通过线粒体自噬保护缺血心肌的研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2019,25(06):210-217.现代中西医结合杂志,2020,29(06):674-679.
[8]郎秀娟,王燕.PINK1/parkin通路调控线粒体自噬机制的研究进展[J].微生物与感染,2018,13(02):102-106.