線粒體炫調(diào)控心臟ATP穩(wěn)態(tài)平衡閱讀次數(shù)：
ATP是細(xì)胞的能量貨幣，也是許多生命過程的重要信號物質(zhì)。生理條件下，細(xì)胞的ATP濃度通常維持在十分穩(wěn)定的水平，尤其是對于高耗能的心臟，劇烈運動時，其ATP的產(chǎn)生與消耗發(fā)生5-10倍的變化，而其ATP濃度卻保持不變。那么心臟是如何維持ATP穩(wěn)態(tài)平衡的？這看似簡單的科學(xué)難題困擾著研究者們幾十年。近日，北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所王顯花課題組與中國第四軍醫(yī)大學(xué)高峰課題組合作,發(fā)現(xiàn)“線粒體炫（mitochondrial flash）”是心臟中ATP穩(wěn)態(tài)平衡的一個重要調(diào)控信號，有效控制著心臟的ATP水平。相關(guān)成果于7月11日在eLIFE在線發(fā)表，并且同期配有相關(guān)評論文章（eLIFE insight）。
線粒體是真核細(xì)胞ATP的能量工廠，心肌細(xì)胞所需的ATP 90%來源于線粒體。程和平課題組于2008年首次發(fā)現(xiàn)線粒體自發(fā)產(chǎn)生著線粒體炫信號，它是單個線粒體水平的量子化信號，含有活性氧激增、基質(zhì)瞬時堿化、膜電位瞬時下降等多重變化，時程為數(shù)十秒，是新形式的線粒體基本功能事件?；诖?，研究者探究了線粒體炫是否是尋覓已久的心臟ATP穩(wěn)態(tài)的調(diào)控信號。
研究者發(fā)現(xiàn)在分離的線粒體體系中，線粒體炫能抑制ATP的產(chǎn)生。在心肌細(xì)胞水平，線粒體炫頻率與ATP產(chǎn)生與消耗的失衡密切相關(guān)。當(dāng)代謝底物增加，使得ATP產(chǎn)能提高時，線粒體炫頻率增加；反之，當(dāng)加速心肌細(xì)胞收縮，增加ATP消耗時，線粒體炫頻率降低，從而使得細(xì)胞的ATP維持在穩(wěn)定水平。令人驚奇的是，人為上調(diào)或者下調(diào)線粒體炫的頻率，而不改變ATP供求水平，就足以反向調(diào)控心肌細(xì)胞ATP的穩(wěn)態(tài)濃度。研究者提出，線粒體炫就如同ATP能量工廠的安全閥，以負(fù)反饋的方式精密調(diào)控心臟ATP的穩(wěn)態(tài)平衡。
該工作從一個全新的視角探索了心臟ATP穩(wěn)態(tài)平衡的機制，為解答這一生物能量代謝領(lǐng)域的基本問題提供了一個新概念。
本文共同第一作者為王顯花副研究員（北京大學(xué)）、張星博士（第四軍醫(yī)大學(xué)）和吳迪博士（北京大學(xué)），通訊作者為王顯花副研究員（北京大學(xué)）和高峰教授（第四軍醫(yī)大學(xué)）。該項目得到973計劃以及國家自然科學(xué)基金的支持。
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線粒體炫調(diào)控心臟ATP穩(wěn)態(tài)平衡
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