NRR:中国香港中文大学Wing Hoi Cheung团队聚焦衰老过程中的线粒体功能:保护神经肌肉接头的潜在靶点

B站影视 电影资讯 2025-08-30 08:23 1

摘要:神经肌肉接头(NMJ)是运动神经末梢与肌肉纤维之间的化学突触连接。作为运动神经元向肌肉传递动作电位的场所,NMJ 使神经信号得以传播,并随后实现肌肉收缩。与年龄相关的 NMJ 退化是少肌症的标志,其特征是肌肉质量和力量的丧失。这种退化是导致老年人骨骼肌质量下降

神经肌肉接头(NMJ)是运动神经末梢与肌肉纤维之间的化学突触连接。作为运动神经元向肌肉传递动作电位的场所,NMJ 使神经信号得以传播,并随后实现肌肉收缩。与年龄相关的 NMJ 退化是少肌症的标志,其特征是肌肉质量和力量的丧失。这种退化是导致老年人骨骼肌质量下降的关键因素,突出了预防和治疗作为一项重要研究工作的重要性。此外,由于与之相关的残疾、死亡率和高昂的医疗成本,肌肉疏松症对全球医疗保健系统构成了重大挑战。

线粒体是双层膜细胞器,是细胞的动力室,负责以三磷酸腺苷(ATP)的形式产生细胞的大部分能量。线粒体是细胞的动力室,通过氧化磷酸化和其他能量转换过程产生细胞的大部分 ATP,是维持生命的关键。随着年龄的增长,线粒体 DNA(mtDNA)的完整性和功能会显著下降,这是由于活性氧(ROS)诱导的突变和氧化损伤积累所致。由于线粒体动力学的改变和有丝分裂的抑制,新线粒体的生物生成也随着年龄的增长而减少。老年人线粒体氧化磷酸化功能的下降对老年人的运动能力和肌肉力量的保持有着重要影响。伴随这种下降的是 ROS 的增加和随后的氧化应激,这会导致广泛的细胞损伤,不仅损害线粒体呼吸链和钙平衡,还会导致神经退行性疾病的发病,如阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化。鉴于线粒体大量存在于神经元、肌纤维和 NMJ 两侧,保持线粒体的完整性对于维护神经肌肉健康至关重要。此外,线粒体功能障碍与神经退行性疾病之间错综复杂的关系凸显了研究新型治疗策略以预防或延缓这些疾病的重要性。

少肌症的发生是一个复杂的过程,由 NMJ 神经支配开始,引发一系列事件,导致 NMJ 结构和功能衰退,最终导致肌肉萎缩。神经支配会大大加速这一过程,导致肌肉力量和质量的大幅下降。运动神经元及其末端终板深藏于肌肉中,是少肌症干预的关键目标。随着年龄的增长,骨骼肌和运动神经元中线粒体的结构和功能变化日益明显,导致氧化应激和线粒体功能障碍,成为老龄化和肌肉疏松症研究的主要焦点。线粒体功能障碍和氧化应激被广泛认为是老化的主要驱动因素,并与多种神经退行性疾病相关。老化过程中运动神经元的退化是导致肌肉疏松症进展的关键病理因素。然而,人们对线粒体的形态和功能变化及其在衰老过程中神经肌肉接头(NMJ)退化过程中的相互作用仍然知之甚少。

中国香港中文大学Wing Hoi Cheung团队在发表于《中国神经再生研究(英文)》(Neural Regeneration Research)杂志的系统性综述文章中,概述了衰老过程中 NMJ、线粒体形态、生物合成、呼吸链功能和有丝分裂的形态、功能和生物学变化。我们的重点是老化过程中线粒体和 NMJ 之间的相互作用及其机制。衰老的特征是线粒体融合/分裂循环、生物合成和线粒体质量控制的显著减少,这可能导致 NMJ 功能障碍、神经支配和体能低下。表现出氧化还原敏感性的运动神经末梢最先出现异常,最终通过受损的 NMJ 传输功能导致肌肉力量的早期下降。Pparg 辅激活因子 1 alpha 是一种调节线粒体生物生成的关键分子,可调节各种途径,包括线粒体呼吸链、能量缺乏、氧化应激和炎症。线粒体功能障碍与 NMJ 神经支配和乙酰胆碱受体的断裂有关,导致肌肉萎缩和老化过程中的力量下降。物理疗法、药物疗法和基因疗法可通过恢复线粒体功能来缓解 NMJ 的结构退化和功能衰退。因此,线粒体被认为是在衰老过程中保护 NMJ 形态和功能以治疗肌肉疏松症的潜在靶点。

文章来源:Chai S, Zhang N, Cui C, Bao Z, Wang Q, Lin W, Wong RMY, Law SW, Schönmehl R, Brochhausen C, Cheung WH (2026) Systematic review of mitochondrial dysfunction and oxidative stress in aging: A focus on neuromuscular junctions. Neural Regen Res 21(5):1947-1960.

来源:中国神经再生研究杂志

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