線粒體是我們細(xì)胞的功能單位，完成細(xì)胞運(yùn)作所需的重要任務(wù)，即化學(xué)反應(yīng)。這些任務(wù)之一是產(chǎn)生能量，這是細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖所必需的。在一項(xiàng)新的研究中，來自英國劍橋大學(xué)和德國科隆大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員揭示了一種線粒體代謝物與炎癥反應(yīng)的激活之間的聯(lián)系。
如果線粒體中的某些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生變化，就會(huì)發(fā)生疾病。例如，三羧酸循環(huán)（Krebs cycle）是線粒體中重要的代謝途徑之一。三羧酸循環(huán)中的延胡索酸水合酶（fumarate hydratase, FH）缺乏導(dǎo)致人類出現(xiàn)一種侵襲性的腎癌。FH的喪失導(dǎo)致延胡索酸分子的積累，從而促進(jìn)了癌癥的發(fā)展。由于這個(gè)原因，延胡索酸被認(rèn)為是一種致癌代謝物（oncometabolite）。
在這項(xiàng)新的研究中，科隆大學(xué)的Christian Frezza教授及其團(tuán)隊(duì)與劍橋大學(xué)的Julien Prudent教授及其團(tuán)隊(duì)一起開發(fā)了新的小鼠和細(xì)胞模型以加深對(duì)侵襲性腎癌的理解。在這些模型中，他們可以在時(shí)間上控制FH基因的沉默。
這些作者結(jié)合使用高分辨率成像技術(shù)和精確的生化實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)延胡索酸導(dǎo)致線粒體損傷。這接著又將線粒體的遺傳物質(zhì)釋放在稱為線粒體衍生囊泡（mitochondrial-derived vesicles）的小囊泡中。這些充滿線粒體DNA（mtDNA）和RNA（mtRNA）的小囊泡引發(fā)免疫反應(yīng)，導(dǎo)致炎癥。
Frezza教授說，“我們的研究顯示了一種線粒體代謝物和炎癥發(fā)生之間的相關(guān)性，這可能是癌癥和自身免疫性疾病的觸發(fā)因素?；谶@些發(fā)現(xiàn)，我們?nèi)缃窨梢匝芯恐委熁颊叩男路椒?，這將有望在未來開發(fā)出新的治療策略來治療癌癥患者?！?/span>
此外，由Luke O'Neill教授領(lǐng)導(dǎo)的都柏林三一生物醫(yī)學(xué)研究所的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)與Frezza團(tuán)隊(duì)合作，描述了巨噬細(xì)胞中的一種類似機(jī)制（Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-05720-6）。巨噬細(xì)胞是身體中負(fù)責(zé)消除有害微生物的細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞線粒體釋放的線粒體RNA，而不是DNA，是炎癥的主要觸發(fā)因素。
