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Nature子刊:线粒体抗氧化剂的关键作用——辅酶Q

辅酶Q在细胞内的分布受线粒体的调节。

抗氧化剂经常被吹捧为营养领域的灵丹妙药,并作为膳食补充剂出售。尽管如此,我们的身体自然会产生这些自由基中和剂,其中一种是辅酶Q。来自德国科隆马克斯普朗克衰老生物学研究所的科学家们现在已经发现了这种物质是如何在我们的线粒体中产生的,它是如何到达细胞膜并保护我们的细胞免于死亡的。

辅酶Q对我们的身体来说是一种重要的抗氧化剂。缺乏辅酶Q会导致严重的疾病,如利综合征,这是一种影响大脑特定区域的遗传性疾病,可导致肌肉无力等症状。此外,辅酶Q的缺乏是衰老的最早迹象之一,可能早在20岁出头就发生。那么,为什么我们不能简单地通过饮食摄入这种物质呢?

“辅酶Q是一种高度疏水分子,我们的身体从食物中吸收的很少,”马克斯·普朗克衰老生物学研究所的科学家、该研究的主要作者Soni Deshwal解释说。

但在我们的细胞中辅酶Q不溶于水也是一个问题。抗氧化剂在线粒体中形成,必须通过称为细胞质的水细胞内部到达细胞表面,以中和氧化脂类。Deshwal解释说:“通过我们的研究,我们现在已经能够识别参与辅酶Q从线粒体运输到细胞表面的蛋白质。”研究人员发现一种名为STARD7的酶有助于运输辅酶。这种蛋白质不仅定位于线粒体,而且也在细胞质内。

细胞表面的创可贴

“线粒体积极地将辅酶Q运输到细胞表面,以保护细胞免受细胞死亡。这就好像线粒体把创可贴贴到了细胞表面来保护细胞一样。”Deshwal说。“这再次表明,线粒体不仅是我们细胞的重要能量供应商,而且还发挥着至关重要的调节作用。”

从长远来看,研究人员希望对这一运输过程的精确理解将使辅酶Q被运送到受影响患者的细胞中,从而为Leigh综合征等疾病提供一种新的治疗方法。

参考文献:

“Mitochondria regulate intracellular coenzyme Q transport and ferroptotic resistance via STARD7” by Soni Deshwal, Mashun Onishi, Takashi Tatsuta, Tim Bartsch, Eileen Cors, Katharina Ried, Kathrin Lemke, Hendrik Nolte, Patrick Giavalisco and Thomas Langer, 19 January 2023, Nature Cell Biology.


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