2024年6月7日，剑桥大学的研究人员在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：MTFP1 controls mitochondrial fusion to regulate inner membrane quality control and maintain mtDNA levels 的研究论文。
该研究表明，线粒体分裂蛋白1（MTFP1）并不是促分裂因子，而是发挥抑制线粒体内膜（IMM）融合的作用，MTFP1通过抑制线粒体融合来调控线粒体内膜的质量控制并维持线粒体DNA（mtDNA）水平。
线粒体质量控制及线粒体DNA水平调控新机制的研究在近年来取得了显著的进展。
一、线粒体质量控制机制
线粒体质量控制机制是指维持线粒体结构和功能稳定的一系列调节机制，主要包括以下几个方面：
线粒体融合与分裂：线粒体融合有助于线粒体内物质的混合和平衡，而线粒体分裂则是细胞调节线粒体数量和结构以适应不同生理需求的重要方式。这两者之间的平衡对于维持线粒体的完整性和功能至关重要。
线粒体自噬：通过线粒体的自噬，细胞可以清除老化或受损的线粒体，以维持线粒体的质量和功能。线粒体自噬的研究揭示了线粒体在代谢调节和细胞生存中的重要作用。
线粒体膜电位调节：线粒体膜电位是线粒体内膜的电位差，是线粒体氧化磷酸化和ATP合成的关键。线粒体膜电位的调节可以影响线粒体功能和细胞内代谢的平衡。
线粒体氧化磷酸化：这是细胞内ATP合成的主要途径，涉及线粒体内膜上的呼吸链和三羧酸循环等生物化学过程。线粒体氧化磷酸化的失调会导致ATP合成减少，从而影响细胞的能量代谢和生存。
二、线粒体DNA水平调控新机制
线粒体DNA（mtDNA）是线粒体中的遗传物质，编码了呼吸链不同复合体的13个核心亚单位，对维持细胞代谢和生命至关重要。最新的研究揭示了线粒体DNA水平调控的新机制，主要包括：
MTFP1调控线粒体融合：剑桥大学的研究人员发现，线粒体分裂蛋白1（MTFP1）并不是促分裂因子，而是发挥抑制线粒体内膜（IMM）融合的作用。MTFP1通过抑制线粒体融合来调控线粒体内膜的质量控制并维持线粒体DNA（mtDNA）水平。
TFAM介导mtDNA的清除：广州医科大学基础医学院教授冯杜团队的研究揭示了线粒体转录因子A（TFAM）作为自噬受体介导胞质中mtDNA的清除。在应激状态下，TFAM与mtDNA一同释放到细胞质，并与自噬关键蛋白LC3互作，介导mtDNA和TFAM的溶酶体依赖清除，进而抑制cGAS-STING通路激活，减轻mtDNA引发的炎症反应。
论文链接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00526-9