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第45卷第1期
· 74 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2025年1月
的整体降低,从而影响线粒体功能 [45] 。具体表现 通过调节 MGST1 的活性来影响细胞的抗氧化防御
为,衰老导致脂肪组织中线粒体解偶联水平降低, 机制 [54] 。因此,深入研究心磷脂与抗氧化防御机制
膜流动性减弱,进而抑制了脂肪酸的氧化和脂质代 的关系,也有望揭示新的细胞保护机制,进一步推
谢。这些代谢功能的改变可能会导致脂质、二酰甘 动生物医学研究的发展。
油和自由胆固醇的堆积,进而引发细胞内的代谢紊 2.6 靶向心磷脂治疗衰老相关疾病的策略
乱。这些变化增加了发生慢性疾病的风险,如 2 型 心磷脂在维持线粒体结构、促进 ATP 合成、调
糖尿病和心血管疾病 [46-47] 。这些疾病会促进心磷脂 控Ca 平衡以及参与线粒体自噬等方面发挥着不可
2+
暴露在线粒体外膜中,从而激活 NF⁃κB 信号通路, 或缺的作用,其含量的减少或组分的变化会导致线
增强巨噬细胞和 T 细胞的活性。同时,心磷脂能够 粒体功能障碍,进而引发多种衰老相关疾病(图1)。
招募 NLRP3 炎症小体,并与自噬相关蛋白 LC3 和 因此,维持和恢复心磷脂的正常水平对预防和治疗
BNIP3相互作用,促进自噬体的形成和成熟 [21] ,这些 相关疾病至关重要。事实上,目前已经开发出多种
自噬体将受损的蛋白质和细胞器运送至溶酶体进 靶向心磷脂的化合物,如SS⁃31和MitoQ。这些化合
行降解,从而抑制由慢性炎症引起的脂肪细胞炎症 物主要通过促进氧化磷酸化和恢复线粒体的生物
反应,缓解相关的病理性衰老 [48] 。通过增加心磷脂 能量学过程来发挥作用,并在心血管疾病(如缺血
水平或使用心磷脂衍生物,可以有效改善脂肪组织 再灌注损伤)和神经退行性疾病(如 AD)的治疗中
的炎症水平。 显示出显著潜力 [55-57] 。此外,定期运动能够促进线
2.5 心磷脂在肝细胞能量代谢和铁死亡中的作用 粒体的生物合成,改善线粒体功能,增加心磷脂的
正常的肝细胞生理过程依赖线粒体提供的能 合成和重塑。这不仅有助于维持心肌细胞和骨骼
量,因此线粒体功能状态在维持肝细胞生理功能中 肌细胞的健康,还能减缓因衰老引起的肌肉质量减
发挥关键作用 [49] 。铁离子在调节线粒体产生 ATP 少和线粒体功能下降,从而提高老年人的整体健康
的过程中起着关键作用。铁离子通过与蛋白质中 水平 [58] 。与其他治疗方法相比,运动在提高心磷脂
的半胱氨酸残基结合,在关键酶铁硫簇组装蛋白 U 含量和预防衰老相关疾病方面的作用似乎更为明
(iron⁃sulfur cluster assembly protein U,ISU)1 的催化 显。因此,未来需要进一步研究运动对心磷脂合成
下形成铁硫簇,铁硫簇能在不同的氧化态之间快速 的促进作用及其在预防和缓解衰老相关疾病中的
转换,从而提高电子传递效率 [50] 。在心磷脂缺失的 潜力。
酵母突变体中,心磷脂的缺失抑制了 ISU 蛋白的转
3 运动对心磷脂合成重塑的调控作用
录,破坏了铁硫簇的生物合成,导致铁摄取基因表
达升高及对铁和过氧化氢的敏感性增加。这表明 运动对心磷脂合成的调控过程依赖多个关键
心磷脂在铁硫簇合成中具有重要作用 [51] 。在肝脏 核受体的激活,如PPARα和ERRα等,它们在能量代
中,游离的铁离子通过芬顿反应产生过量的 ROS, 谢及心磷脂合成中发挥重要作用。特别地,过氧化
增加氧化损伤,引起大量脂质过氧化,导致调控性 物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator⁃acti⁃
细胞坏死,也称铁死亡 [52] 。目前干预铁死亡的方法 vated receptor,PPAR)家族中的PPARα,在调节线粒
是补充抗氧化剂。谷胱甘肽由谷氨酸、半胱氨酸和 体能量代谢和合成中发挥核心作用。研究显示,运
甘氨酸组成,是细胞内重要的抗氧化剂,在维持真 动训练能增加衰老大鼠组织中PPARα的表达,促进
核生物线粒体内的氧化还原平衡中发挥着关键作 高氧化需求器官如骨骼肌、心脏和肝脏中 mtDNA、
用。在缺失心磷脂的细胞中,谷氨酸和半胱氨酸水 柠檬酸合酶和线粒体脂肪酸氧化酶基因的表达 [59-61] 。
平下降,使得细胞对铁离子和过氧化氢敏感。体外 此外,在喂养含PPARα激活剂clofibrate 的小鼠心脏
补充谷氨酸和半胱氨酸能够恢复心磷脂缺失细胞 中,磷脂酶 A2(phospholipase A2,PLA2)、磷脂酰甘
的谷胱甘肽含量。但通过过表达 YAP1(谷胱甘肽 油 磷 酸 酯(phosphatidylglycerol phosphate,PGP)和
生物合成酶的激活剂)却未能达到这一效果 [53] 。这 CDS2的活性及其mRNA水平显著升高。相比之下,
表明心磷脂在调节细胞内谷胱甘肽代谢中发挥关 PPARα敲除小鼠中这些酶的活性和 mRNA 水平保
键作用。此外,有研究发现心磷脂可以增加膜结合 持不变 [62] 。上述数据显示,PPARα激活通过调节关
谷胱甘肽转移酶 1(membrane⁃associated glutathione 键酶的表达间接促进了心磷脂的合成。
S⁃transferase 1,MGST1)的活性,这表明心磷脂可能 雌激素相关受体(estrogen⁃related receptor,ERR)

