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线粒体非折叠蛋白反应对运动性骨骼肌代谢稳态的调节作用

2018-08-13樊晓ChunGuangLI王平

中国运动医学杂志 2018年4期

樊晓Chun-Guang LI王平

1浙江理工大学体育教研部(杭州 310018)2 National Institute of Complementary Medicine,Western Sydney University 3杭州师范大学体育与健康学院(杭州 311121)

骨骼肌是机体最主要的运动应答器官,也是物质能量代谢的重要场所。运动可使骨骼肌在形态、结构和功能等方面产生生理性适应和良性重塑,诸如线粒体生物发生、线粒体自噬等线粒体网络结构的重塑[1]。骨骼肌收缩时,其能量需求急剧递增,能量的高效产出和稳定供给是维持骨骼肌代谢稳态的重要保证[2]。骨骼肌线粒体既是细胞的物质代谢中心,也是细胞内信号转导通路的集控中心,对于维持骨骼肌代谢稳态起着重要作用[3]。线粒体大约含有1000多种蛋白质,绝大多数线粒体蛋白由核基因编码,在核糖体形成并转运到线粒体,也有13种参与三羧酸循环的酶类是由线粒DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)编码的[4]。因此,线粒体蛋白质的正确折叠、装配和非折叠蛋白的有效清除和转换,是保证线粒体功能稳定的先决条件[5]。研究表明,先天性线粒体缺陷可导致严重的多系统疾病,线粒体功能异常可引起代谢性疾病、衰老和神经退行性疾病[6]。

正常情况下,线粒体非折叠蛋白的量与折叠蛋白的分子伴侣精确配对,如果分子伴侣不足,线粒体基质会积累大量非折叠蛋白或错误折叠蛋白,这可造成细胞器包括线粒体损伤。最近研究显示,骨骼肌对触发UPRmt的生理、病理性刺激非常敏感,组织缺氧、氧化应激、禁食、合成代谢、钙离子稳态失衡等因素均可诱导UPRmt[7]。病理因素诸如线粒体DNA耗尽、线粒体错……

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