线粒体运输：机制、功能及与疾病的关系

线粒体运输：机制、功能及与疾病的关系

线粒体是存在于真核细胞中的一种双层膜包被细胞器，它起源于大约20亿年前现代真核细胞的祖先所吞噬的α-变形杆菌 [1]。线粒体在细胞能量代谢中发挥着关键作用，它在有氧条件下可以通过三羧酸循环和氧化磷酸化偶联合成大量ATP，为生命活动提供能量。除了作为细胞的'能量车间', 线粒体还发挥着一些其它的重要功能，包括调节细胞内Ca2+稳态 [2]、产生反应活性氧类 [3]、调控细胞凋亡 [4]、响应内质网应激等 [5]，近年来的研究认为，线粒体在细胞铁死亡中可能也扮演着重要角色 [6]。由于线粒体在细胞生命活动中的重要地位，mitochondria dysfunction将不可避免的对细胞稳态和代谢产生深远影响，并最终影响个体命运 [7,8]。

线粒体也是一种高度动态的细胞器，活跃地进行着形态的变化、融合和分裂 [9]、线粒体自噬等活动 [10]。近年来，线粒体空间位置的动态变化得到了越来越多的关注，这一过程被称为线粒体运输，包括线粒体在胞内的运输与锚定，并且有趣的是胞间的转移 [11]。2021年，一种新的线粒体质控机制——线粒体胞吐被鉴定 [12,13]，这拓宽了线粒体运输研究的边界。越来越多的研究证实，线粒体运输在维持细胞正常生命活动和稳态以及某些病理过程中扮演着重要的角色 [14]，其异常改变在癌症、神经退行性疾病、心血管疾病、代谢性疾病等多种类型疾病中起到的作用正在被逐渐重视 [15-18]。

线粒体Rho（mitochondria Rho，Miro）GTP（Miro）酶是一类保守的非典型的Rho GTP酶 [19,20]，隶属于Ras超家族，一类GTP结合依赖的分子开关参与调控细胞信号转导等重要生命活动 [21]。 人类有两个Miro同源分子：Miro1和Miro2，分别由RHOT1和RHOT2基因编码，在所有细胞中普遍表达，但功能上存在差别 [22-24]。Miro的生物功能近年来在不断地拓展，被发现在线粒体稳态、线粒体动力学、线粒体自噬等生命活动中均扮演着重要角色 [25-27]。其中最重要的是，Miro被认为是介导线粒体运输的关键分子，其异常表达水平或结构上的改变会导致线粒体运输模式的改变，这可能进一步影响细胞代谢状态并参与细胞生理和病理过程 [25,28,29]。近年来，越来越多的研究将Miro与各类型疾病的发生发展联系起来，包括癌症、神经退行性疾病、代谢性疾病等 [30-32]，深入探讨Miro的功能活动及其介导的线粒体运输将可能为深入认识疾病中细胞代谢异常改变带来新的视角。