酸性細胞器溶酶體可透過去除受損的細胞器和分解代謝產物來控制細胞消化。除了在細胞內降解途徑中的典型作用外,溶酶體在自噬、免疫細胞訊號、代謝和膜修復起主要作用。值得注意的是,這些必要功能中的大多數都依賴於 Ca2+。溶酶體現在被認為是負責 Ca2+ 儲存和體內平衡的動態細胞器。溶酶體通道和轉運蛋白不僅調節溶酶體離子穩態、膜電位、分解代謝物輸出、膜運輸和營養感應,而且還調節整個細胞 Ca2+ 穩態。溶酶體通道的功能障礙可能是許多溶酶體貯積病、其他代謝紊亂和一些神經退行性疾病的發病機制。溶酶體不斷地與主要的細胞內鈣庫(包括內質網和線粒體)通訊和交換離子。最新研究透過獨特的內質網 Ca2+ 感測器 STIM1證明了這些微小細胞器和內質網之間的功能相互作用。細胞器 Ca2+ 穩態失調的溶酶體功能障礙可能是各種神經退行性疾病(包括肌萎縮側索硬化症)的基礎也就不足為奇了。最新研究已經證明位於溶酶體膜上並屬於哺乳動物粘蛋白瞬時受體電位亞家族 TRPML1 或粘蛋白-1 的陽離子可滲透通道參與肌萎縮側索硬化/帕金森病的發病機制-痴呆症複合體。暴露於藍藻神經毒素 β-甲基氨基-L-丙氨酸的運動神經元中發生 TRPML1 的逐步下調,主要透過口服攝入與疾病病因有關。另一方面,TRPML1 的早期藥理刺激可以透過抵消內質網應激和自噬損傷,有效地從 β-甲基氨基-L-丙氨酸毒性中拯救運動神經元。因此,建議透過 TRPML1 啟用促進自噬可以代表探索肌萎縮側索硬化症新有效藥物的新治療途徑。
來自義大利那不勒斯費德里科二世大學的Agnese Secondo團隊認為,TRPML1 是開啟或關閉神經元自噬通量的方式。 TRPML1 刺激可促進肌萎縮側索硬化症運動神經元的自噬,從而保持線粒體活性並防止內質網應激,而 TRPML1 下調可防止缺血性神經元死亡阻礙細胞器 Ca2+ 洩漏。溶酶體及其機制可能被認為是神經保護的樞紐,因為微小細胞器憑藉與內質網的嚴格相互作用穩定全域性離子平衡,以及它透過轉錄因子EB控制自噬過程。應致力於研究這一特定領域,以合成、表徵和鑑定能夠在藥理學上調節 TRPML1 活性和溶酶體功能的新分子實體,從而治療以自噬功能障礙為特徵的神經退行性疾病。
文章在《中國神經再生研究(英文版)》雜誌2022年 6 月 6 期發表。
文章來源: Tedeschi V, Secondo A (2022) Emerging role of lysosomal calcium store as a hub of neuroprotection. Neural Regen Res 17(6):1259-1260.