研究线粒体功能的技术手段

研究线粒体功能的技术手段

增加线粒体数量的调节机制  非直接影响线粒体，而是通过增加线粒体数量与活性，进而增加内膜表面积，增加ATP的产生。利用PPCIα蛋白相关调控机制，来调节线粒体的数量。PGCIα能结合调控NRF1/NRF2、ERRS、CRER1、FOXO、PPAR等多种蛋白。其中NRF1/NRF2能够调控表达多种多肽靶向线粒体，eg：POCG（DNA聚合酶）、DNA解旋酶，其对线粒体分裂生成十分关键。研究表明比格列酮、罗格列酮等抗糖尿病药物，可激活PPAR从而增加PGCIα表达上调，致使线粒体数量增多。另外，使用SIRT1活化剂通过去乙酰化激活PGCIα，从而增多线粒体数量。或者通过抑制线粒体合成抑制通路，增加线粒体数量，如低氧诱导因子。

线粒体数量的动态平衡  为适应不同生理功能，细胞内不同区域能量需求不同，线粒体通过分裂和融合的方式，动态变化适应机体需求。当分裂速率>融合速率，则线粒体数量增加；融合速率>分裂速率,则线粒体数量减少，体积增大。其中Drp1、Fis1酶参与线粒体分裂过程，而Mfn1、Mfn2参与线粒体外膜融合，OPA1参与线粒体外膜融合。可以通过调节分裂融合相关蛋白，来调节线粒体的数量，作为一种治疗手段。

加强对线粒体质量的把控  加强对线粒体质量的把控可通过增加线粒体自噬的手段来实现，研究表明增强线粒体分裂的药物可能会增加受损细胞器的清除，增加自噬，减少炎症的发生，一种较好的治疗策略。本文介绍了两种方式：AMPK活化，从而增加对Drp1招募，使线粒体分裂，自噬；尿素A刺激自噬的发生，增加肌肉的功能。

利用线粒体使细胞致死  线粒体是细胞凋亡与死亡调控过程中的核心部分，其很多特性使其可作为靶点，致死癌细胞、寄生虫。其缺陷是可能导致无选择性的杀死正常细胞。所以，要利用正常细胞与需致死细胞中线粒体之间的差异部分，作为靶点，结合抗癌药物进行治疗；或者通过耗尽抗氧化剂、增加ROS产量，使细胞氧化损伤，从而致死。

线粒体作为信号中心  线粒体能向细胞其他部分发出信号，如ATP/ADP、ca2+、NAD+、ROS、代谢物等，如ROS是作为氧化还原反应的信号，调节这些信号也可能成为一种治疗手段。