热点:线粒体与生物钟的双向调控


线粒体与生物钟之间存在着密切的相互关系

一、生物钟对线粒体的调控
节律性调控:研究表明,线粒体活动受到生物钟的调控。线粒体内部的关键基因和蛋白,如介导线粒体分裂及融合的关键基因DRP1,其磷酸化过程与生物钟同步,从而决定了线粒体在一天中的不同时间段内的产能模式和能量分配。
动态平衡:线粒体的分裂与融合是一个动态平衡的过程,这一过程也受到生物钟的调控。生物钟的节律性变化会影响线粒体网络的定制模式,进而影响细胞的能量代谢和整体功能。
二、线粒体对生物钟的影响
能量供应:线粒体通过产生ATP等能量分子,为生物钟的正常运行提供必要的能量支持。生物钟的维持需要消耗大量的能量,而这些能量主要来源于线粒体的氧化磷酸化过程。
信号分子生成:线粒体还参与生成一些信号分子,如NAD+等,这些信号分子在生物钟的调控网络中发挥重要作用。它们可以影响生物钟相关基因的表达和蛋白的活性,从而调节生物钟的节律。
三、生物钟与线粒体功能障碍
关联:生物钟受损和线粒体功能障碍往往与多种疾病密切相关。例如,熬夜会打破线粒体的昼夜生物节律,导致出现无精打采、皮肤状态差、无力等常见现象。这些现象可能是生物钟与线粒体之间相互作用失衡的结果。
四、相关研究
多篇《Cell Metabolism》研究文章,揭示了线粒体与生物钟之间的密切关系。例如,来自瑞士巴塞尔大学和苏黎世大学的研究团队发现,线粒体分裂及融合的关键基因DRP1的磷酸化在线粒体生物节律调控中起关键作用。
生物通网站也报道了关于线粒体与生物钟的研究进展,强调了生物钟受损会导致线粒体网络失去节奏,进而影响细胞的整体产能。
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