神经毒性压力下秀丽隐杆线虫神经元排出蛋白聚合物及线粒体

神经毒性压力下秀丽隐杆线虫神经元排出蛋白聚合物及线粒体

错误折叠蛋白的毒性作用和线粒体功能紊乱是促进年龄相关功能性神经元减少(age-associated functional neuronal decline)和神经退行性疾病的关键因素。相应地，神经元在蛋白伴侣、蛋白降解、自噬及线粒体自噬等方面投入了相当多的细胞资源来维持细胞内蛋白质平衡和线粒体质量。伴随着神经保护机制遇到挑战，错误折叠的人类病态蛋白和线粒体会通过未知机制转移到临近细胞，从而促进了病理状态的扩散。Melentijevic等发现，秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)的成熟神经元会排出一种被膜包裹着的大(直径大约4 μm)囊泡，叫做exopher，其中含有蛋白聚合物及细胞器。抑制蛋白伴侣表达、自噬及蛋白酶体，除了影响线粒体质量，还会增加exophers的产生。在蛋白毒性压力下，产生exophers的神经元比不产生exophers的神经元更具活力。这些排出的exophers转移到周围组织的过程中有一些内容物被降解，但是仍然有一些不能被降解的物质在更远的细胞中被发现，提示存在着二次释放。他们的观察表明，当神经元蛋白质平衡和细胞器功能受损时，exopher产生是消除细胞神经毒性成分的一种潜在应答。他们认为exophers是一种保守机制的组成部分，该机制构成了之前从未被认识的神经元蛋白质平衡和线粒体质量控制的基本分支，而神经元蛋白和线粒体会随着年龄的增长发生功能紊乱和衰退，这可能加速神经退行性疾病和大脑老化的病理进程。

Nature, 2017, 542(7641):367-371(李 伟)