近日，加利福尼亚大学等科研人员在Nature Cell Biology上发表了题为“Mitochondrial fusion regulates lipid homeostasis and stem cell maintenance in the Drosophila testis”的文章，发现果蝇睾丸通过线粒体融合调节脂质稳态和干细胞维持。
干细胞自我更新或分化的能力取决于不同的代谢状态。线粒体动力学调节因子的基因筛选显示，雄性黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）生殖干细胞（GSCs）的维持需要线粒体融合才能实现。OPA1（Optic Atrophy 1）是线粒体内源发动蛋白，是线粒体塑形蛋白家族的成员。OPA1蛋白通过不同位点的剪接，形成多种亚型，参与线粒体内膜融合，对线粒体形态结构有着重要的作用。在本研究中，科研人员发现敲除线粒体融合蛋白基因（Mitofusin，dMfn）或Opa1基因，可以引起线粒体功能失调、雷帕霉素靶（target of rapamycin，TOR）蛋白激酶活化以及脂质液滴的大量累积。线粒体脂质代谢的增强减弱TOR的活化，使线粒体融合抑制引起的GSCs缺失得以恢复。此外，TOR-信号通路靶和脂肪生成因子胆固醇调节元件结合蛋白（lipogenesis factor Sterol regulatory element binding protein，SREBP）的组成性激活也导致GSCs缺失。但是，抑制SREBP可以恢复因dMfn敲除引发的GSCs缺失。该研究揭示了线粒体融合和脂质稳态在GSC维持中的关键作用，有助于深入了解线粒体和代谢疾病对干细胞和/或生殖细胞功能的潜在影响。
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