PNAS:线粒体膜温和去极化可以抗衰老?

2020-03-18 MedSci原创 MedSci原创

在寿命较短的小鼠衰老过程中,ROS介导的蛋白损伤在寿命较长的裸鼹鼠和蝙蝠衰老过程中稳定在低水平。这提示我们,线粒体轻度去极化是线粒体抗衰老系统的重要组成部分。

小鼠、裸鼹鼠(NMRs)和蝙蝠的各种组织的线粒体具有两个机制相似的系统来阻止线粒体活性氧(mROS)的生成:己糖激酶I和II,以及与线粒体膜结合的肌酸激酶。

这两个系统的运作方式都是这样的,即其中一个激酶底物(线粒体ATP)通过ATP/ADP反向载体运输到结合己糖激酶或结合肌酸激酶的催化位点,而不需要在胞质中进行ATP稀释。其中一种激酶反应产物ADP通过反向载体运输回线粒体基质,同样是通过不经过胞浆稀释的电泳过程。

该系统不断产生ADP来支持H+-ATP合成酶,直到葡萄糖或肌酸可用。在这种情况下,膜电位∆ψ维持在低于最大电位的水平(即线粒体轻度去极化)。这样程度的∆ψ减少足以完全抑制mROS的产生。

在2.5岁的小鼠中,轻度去极化在骨骼肌、膈肌、心脏、脾脏和大脑中消失,部分在肺和肾脏中消失。这种结合激酶水平的年龄依赖性下降在裸鼹鼠和蝙蝠中多年未见。

因此,在寿命较短的小鼠衰老过程中,ROS介导的蛋白损伤在寿命较长的裸鼹鼠和蝙蝠衰老过程中稳定在低水平。这提示我们,线粒体轻度去极化是线粒体抗衰老系统的重要组成部分。

 

原始出处:

Vyssokikh MY et al. Mild depolarization of the inner mitochondrial membrane is a crucial component of an anti-aging program. PNAS, 2020; doi: 10.1073/pnas.1916414117.

 

 

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