溶酶体功能及定位影响因素,与多种神经退行性疾病的关联
溶酶体对维持细胞稳态十分关键,它能够介导细胞内外物质进行靶向降解。最近有研究发现揭示了溶酶体具备额外功能,这些功能涵盖营养和代谢传感、基因调节、炎症、膜修复以及对细胞外环境的影响。溶酶体在细胞质中广泛分布,不过依据其特定活性或者细胞状态,可能会存在优先分布的情况。溶酶体主要定位于核周区域,这是因其起源部位所致,而分泌型溶酶体存在于细胞外围,且酸性较低。内质网、线粒体和高尔基体对溶酶体的定位产生影响。溶酶体很少处于静止状态,它会沿着微管,在驱动蛋白或动力蛋白的介导下进行顺行和逆行运输。溶酶体功能出现障碍,会致使多种神经退行性疾病产生,像阿尔茨海默病、额颞叶痴呆、年龄相关性黄斑变性、肌萎缩性侧索硬化、帕金森病以及亨廷顿舞蹈症等 。

视网膜色素上皮细胞能在视网膜里形成高度特化的单层,它与光感受器紧密相关,感光器会在视网膜色素上皮细胞的溶酶体中被吞噬,进而被运输去降解。来自英国南安普顿大学J. Arjuna Ratnayaka团队回顾了视网膜色素上皮细胞萎缩通路的部分内容,揭示了视网膜中与疾病相关的通路对这些细胞器的影响,还揭示了溶酶体缺陷导致视网膜色素上皮细胞损伤的情况,而这是年龄相关性黄斑变性和其他视网膜病不可逆视力丧失的主要原因 。
视网膜色素上皮细胞脂褐素是一种自由基生成物,它会损害光受体细胞外段的分解,脂质过氧化对光受体细胞外段进行修饰,会产生丙二醛和4-羟基壬烯醛,这也会损害其在溶酶体中的降解,值得注意的是,溶酶体的酸性环境有助于高致病性阿尔茨海默病相关淀粉样蛋白β的积累。供体眼组织病理学分析可见,高龄会导致淀粉样蛋白β自然沉积,晚期年龄相关性黄斑变性时,这种沉积会出现在视网膜色素上皮细胞附近。此外,视网膜上视网膜色素上皮细胞萎缩区域可被视为暗斑,这与区域性萎缩视网膜色素上皮细胞的患者失去光感受器有关。相比之下,这种萎缩性病变的边缘呈现出异常的自发荧光,这一情况通常发生在细胞死亡之前(Holz等人,2007)。溶酶体损伤与视网膜色素上皮细胞功能障碍直接相关,它也是与失明相关的主要通路。溶酶体酸化受损可能是一个早期事件,它早于有充分证据证明的N - 视黄醇胺 - N - 视黄醇乙醇胺的致病作用。视网膜色素上皮细胞里溶酶体存在缺陷,这可能和阿尔茨海默症小鼠模型神经元中自溶体酸化失败情况相似,所以,这些结果能为视网膜色素上皮细胞中溶酶体怎样出现功能障碍提供进一步的机制见解。
文章于2023年12月12期发表,发表刊物为《中国神经再生研究(英文版)》杂志 。
文章来源:Miller RD与Ratnayaka JA于2023年发表,视网膜色素上皮中溶酶体受损在神经视网膜变性中起核心作用,该研究发表于《神经再生研究》第18卷第12期,页码为2697 - 2698 。