郭玉婷,王静知,程德殊,余珏珂综述,徐 冶审校

(吉林医药学院:1.临床医学院，2.基础医学院,吉林 吉林 132013)

线粒体是细胞的“能量工厂”，能够合成大量腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)为细胞供能。线粒体基质Ca2+的浓度能够影响丙酮酸脱氢酶的酶活性调节ATP的产生，从而调控能量代谢。线粒体Ca2+的摄取和释放也对细胞的自噬与凋亡产生影响。正常状态下，线粒体通过线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeablize transition pore,MPTP)、线粒体单向转运体(mitochondrial calcium uniporter,MCU)缓冲胞浆内Ca2+浓度。线粒体内的Ca2+浓度升高会使内膜上的钠钾锂转运体(Na+/Ca2+Li+-permeable exchanger,NCLX)活性增强、MPTP开放，释放线粒体内Ca2+。若Ca2+过量堆积，则会产生活性氧，引起细胞的凋亡和坏死。在细胞应激状态下，线粒体Ca2+浓度的升高会引起线粒体自噬，这种自噬对细胞起到保护作用，维持细胞的生命活动[1]，持续应激下Ca2+会过量堆积导致细胞死亡。

1 线粒体的Ca2+调节

1.1 线粒体的Ca2+摄取途径

线粒体是第一个被发现参与Ca2+转运的细胞器，早在20世纪中期，科学家们就发现了离体的线粒体可以摄取Ca2+。现在，人们认为线粒体可以通过两种不同的动力学模式的单向转运机制摄取Ca2+。目前，JAKOB等认为心肌细胞和神经细胞主要是通过MCU和线粒体雷诺丁受体(ryanodine receptor,RyR)摄取Ca2+[2]。

Ca2+单向转运体的分子特性几十年来一直是个谜，直到发现了一种新的蛋白MCU。敲除MCU几乎完全抑制了离体线粒体对钙的摄取，显著减少了完整细胞中线粒体的Ca2+摄取。此外，使用膜片钳检测发现敲除MCU抑制了钌敏感的Ca2+电流。据此，推测MCU蛋白是负责调节Ca2+的摄取。目前，线粒体的内膜(inner mitochondrial membrane,IMM)上的MCU已被确立为线粒体Ca2+摄取的关键分子[3]。……