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PLOS ONE:ERT可部分恢复溶酶体贮积症中受损的自噬和线粒体功能

2019-1-13 作者:海北   来源:MedSci原创 我要评论0

已有的研究显示,细胞器和不需要的蛋白质的主要细胞清除途径是自噬-溶酶体途径(ALP)。溶酶体不仅含有蛋白水解酶,还可以帮助细胞器迁移,感知营养素,以及修复线粒体。线粒体自噬是由线粒体受损引起的,线粒体最终被ALP降解以补偿ATP损失。

虽然两种系统都是动态的,并且对连续细胞应激物有反应,但大多数研究来自动物模型或基于细胞的系统,这些系统不能提供关于患者溶酶体贮积病进展中涉及的细胞过程的完整实时数据。

由于溶酶体酶的缺乏,戈谢病和法布里病是罕见的鞘脂病,葡糖脑苷脂酶和α-半乳糖苷酶A缺陷导致溶酶体功能障碍。至今为止,关于戈谢病和法布里病患者的ALP病理学和线粒体功能,以及酶替代疗法(ERT)的影响知之甚少。

最近的一项研究利用来自患者的血液单核细胞(PBMC)提供了体内证据,即患者的ALP调节是有缺陷的。在来自Gaucher患者的PBMC中,研究人员报道了自噬泡的数量减少,LC3A / B的细胞质定位增加,伴有溶酶体积累。

对于戈谢病和法布里病,自噬标志物Beclin1的水平升高,泛素结合蛋白SQSTM1 / p62降低。 mTOR抑制不激活自噬,并导致PBMC中的ATP抑制。溶酶体异常,与累积底物的类型无关,不仅抑制自噬,还抑制线粒体功能和mTOR信号传导途径。 

ERT可以部分恢复ALP功能,LC3-II积累,和降低的LC3-I / LC3-II比率。溶酶体(LAMP1),自噬(LC3)和线粒体(Tfam)标记物的水平在ERT输注后标准化。

总之,该研究表明在来自戈谢病和法布里病的患者的两种PBMC中存在mTOR途径功能障碍,其导致自噬和线粒体应激受损。 ERT部分改善ALP功能。


原始出处:

Ivanova MM et al. Impaired autophagic and mitochondrial functions are partially restored by ERT in Gaucher and Fabry diseases. PLOS ONE, 2019; doi: 10.1371/journal.pone.0210617. eCollection 2019.


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