综述:线粒体-内质网交互在结直肠癌中的作用

时间:2025年7月18日
来源:Genes & Diseases

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这篇综述系统阐述了线粒体-内质网膜(MAMs)介导的细胞器交互在结直肠癌(CRC)中的分子机制,聚焦Ca2+稳态、脂代谢、线粒体动力学及内质网应激(ERS)等关键通路,并创新性提出MAMs相关靶点(如IP3R、MFN2、ACSL4等)的潜在治疗价值。

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线粒体、内质网与MAMs的结构与功能

线粒体由外膜(OMM)、内膜(IMM)、膜间隙和基质组成,参与ATP生成、Ca2+调节及活性氧(ROS)产生。内质网(ER)分为粗面ER(蛋白质合成)和滑面ER(脂质合成与Ca2+储存)。线粒体-内质网交互通过MAMs实现,这一结构富含IP3R、VDAC、MFN2等蛋白,调控Ca2+转移、脂质合成及线粒体分裂/融合。

MAMs在肿瘤发生中的作用

MAMs通过Ca2+信号(如IP3R-GRP75-VDAC-MCU轴)、脂代谢(如ACSL4介导的胆固醇酯化)和线粒体动力学(DRP1/MFN2平衡)影响肿瘤进展。例如,CRC中SERCA2过表达促进增殖,而SERCA3缺失扰乱Ca2+稳态;ACSL4上调与CRC不良预后相关,可被天然化合物大黄素抑制。

线粒体-内质网交互在CRC中的机制

Ca2+信号失调:α-hederin通过激活IP3R诱导CRC细胞paraptosis;MCU过表达增强线粒体Ca2+摄取,加速CRC发展。

脂代谢重编程:ANKRD22与E-Syt1协同驱动脂质转运至线粒体,满足CRC能量需求;高胆固醇水平通过ERS导致CD8+ T细胞耗竭。

线粒体动力学异常:DRP1沉默抑制CRC增殖,而MFN2下调导致5-氟尿嘧啶耐药;PINK1/Parkin通路缺陷促进线粒体自噬抵抗。

内质网应激调控:ATAD3A稳定BiP折叠以缓解ERS,而植物衍生物如TEOA通过PERK/eIF2α/CHOP通路诱导CRC细胞凋亡。

靶向MAMs的治疗策略

化合物如瑞马唑仑(靶向TSPO/VDAC)、二氢青蒿素(抑制SERCA)和丹参酮IIA(阻断Parkin介导的自噬)展现出抗CRC潜力。此外,增强MFN2表达可恢复线粒体融合,逆转化疗耐药。

挑战与展望

当前MAMs研究缺乏特异性标记物,但新型探针(如THTTPy-PTSA)和肿瘤靶向肽(NAF-144-6)为精准干预提供可能。未来需深入解析MAMs蛋白互作网络,以开发CRC特异性疗法。

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