2017年4月14日,应金沙集团1862cc生物物理所大分子国家重点实验室张宏研究员的邀请,美国国立健康研究院盛祖杭教授在图书馆会议室做了题为“Moving or anchoring mitochondria for the maintenance of synaptic transmission, nerve regeneration, and mitochondrial quality control"的贝时璋讲座报告。
盛祖杭教授实验室自建立以来,专注于神经细胞线粒体行为与代谢方面的研究,并着力于探索神经退行性疾病与线粒体异常的关系。许多神经退行性疾病中都伴随有线粒体的功能异常,进而导致能量代谢紊乱。盛教授首先介绍了他们在线粒体定位方面的研究工作。他们发现了一个神经特异性基因,SNPH,可以定位到神经元轴突的线粒体上。SNPH阳性的线粒体在轴突中是固定不动的。SNPH的敲除会导致轴突中线粒体的运输增加,而过表达SNPH则导致轴突中的线粒体不能移动。同时SNPH介导线粒体在突触上的定位,对于突触泡的释放非常重要。
接下来,盛教授介绍了线粒体运输与神经细胞损伤修复的关系。与神经退行性疾病不同,急性损伤的神经细胞会尝试进行修复。盛教授发现促进线粒体的运输过程,可以加速神经细胞自我修复。在急性损伤的神经细胞中,损伤的线粒体向细胞核的方向运输以进行清除,而健康的线粒体则向轴突方向运输以再生局部缺失的能量。
最后,盛教授又介绍了他们实验室的最新发现,SNPH可以介导神经细胞中的线粒体质量控制。当神经细胞中的线粒体发生急性损伤,线粒体会释放大量携带损伤物质的小泡,这些小泡可以被SNPH标记。这些SNPH小泡通过和晚期内体融合,利用晚期内体的运输机制,向细胞核方向运输以清除其中携带的物质,从而实现线粒体质量控制。在一些神经退行性疾病的动物模型中,SNPH小泡在疾病放生早期被大量激发,显示机体试图通过线粒体质量控制修复神经细胞;而在疾病发生晚期则逐渐消失,显示神经细胞修复失败。
盛教授总结说,SNPH作为一个压力感受器,通过调节神经细胞中线粒体的运输、定位和质量控制,以维驰线粒体的完整性。
盛祖杭教授的报告内容丰富,思路清晰,引人入胜。参会的多位研究员和学生纷纷提问题,与盛祖杭教授进行了深入的探讨和交流,现场气氛十分活跃。盛祖杭教授耐心细致的解答每个问题,整个会场学术气氛浓郁,听众收获颇丰。
(供稿:张宏课题组;摄影:王强)