骨骼肌健康与疾病中的线粒体钙离子摄取
生物大分子
2016-07-29 v1 生物物理
亚细胞过程
摘要
肌肉利用 Ca2+ 作为信使控制收缩，并依赖 ATP 维持细胞内 Ca2+ 稳态。线粒体是产生 ATP 的主要亚细胞器。凭借负的内膜电位，线粒体从周围环境摄取 Ca2+，这一过程称为线粒体 Ca2+ 摄取。在生理条件下，Ca2+ 进入线粒体促进 ATP 产生。过度摄取导致线粒体 Ca2+ 超载，进而激活下游不良反应，导致细胞功能障碍。此外，线粒体 Ca2+ 摄取可塑造细胞内 Ca2+ 信号的时空模式。线粒体 Ca2+ 摄取功能失常与肌肉退行性病变有关。与非兴奋性细胞不同，肌肉细胞中的线粒体经历细胞内 Ca2+ 水平的剧烈变化。除了动作电位引发的 Ca2+ 水平骤升外，肌肉细胞中的 Ca2+ 瞬变在单次抽搐时可短至数毫秒，在强直收缩时可长达数分钟，这提出了线粒体 Ca2+ 摄取是否足够快速和大量以在兴奋-收缩耦联过程中塑造细胞内 Ca2+ 信号的问题，并对定量线粒体内 Ca2+ 动态变化造成了技术挑战。本综述聚焦于骨骼肌中线粒体 Ca2+ 摄取的特征及其在肌肉生理学和疾病中的作用。
引用
@article{arxiv.1607.08507,
title = {Mitochondrial Ca2+ uptake in skeletal muscle health and disease},
author = {Jingsong Zhou and Kamal Dhakal and Jianxun Yi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.08507},
year = {2016}
}