线粒体硫辛酸合成通路调节细胞能量代谢的机制

高婷1,2 徐艳红2 章小英2 陈忠2* 叶建平2,3*

1上海海洋大学水产与生命学院, 上海 201306; 2上海市第六人民医院东院, 上海 201306; 3 Pennington医学中心, 美国路易斯安那州立大学, 路易斯安那州 70808, 美国

摘要 : 线粒体功能包括分解代谢和合成代谢两大部分。分解代谢, 即糖、脂和氨基酸降解产生ATP的能量转换过程, 已广为人知。但是, 线粒体合成代谢的研究还处于起步阶段。根据该领域的研究进展, 该文将对这两部分之间的对话进行探讨。最近发现, 哺乳动物细胞线粒体具有合成短链脂肪酸的功能, 其终产物是硫辛酸。硫辛酸是蛋白脂酰化反应的主要原料, 其通过修饰线粒体酶调控分解代谢。在转基因动物中阻断线粒体硫辛酸合成, 造成蛋白脂酰化无法正常进行, 线粒体出现分解代谢障碍, 引起细胞能量不足, 此表现为胚胎发育、神经和心血管功能紊乱。硫辛酸在临床上是常用的抗氧化剂, 可治疗氧化应激相关的多种疾病, 但效果欠佳。这可能是由于外源性硫辛酸不能取代内源性硫辛酸, 无法满足线粒体蛋白脂酰化修饰的需要所致。该篇综述将对这些观点进行详细讨论。