线粒体的损伤，作为细胞的“发电厂”，会导致许多疾病。研究人员现在描述了具有缺陷线粒体的细胞如何激活一种特殊的回收系统，以消除受损的遗传物质。
线粒体遗传物质的损伤——即线粒体DNA或简称mtDNA——可导致帕金森氏症、阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症（ALS）、心血管疾病和2型糖尿病等疾病。这种损伤还会加速衰老过程。然而，细胞通常能够识别这种损伤并作出反应。
来自杜塞尔多夫大学医院和亥姆霍兹大学（HHU）的科学家们，与科隆大学和科隆分子医学中心（CMMC）合作，发现了一种保护和修复线粒体的机制。由HHU生物化学与分子生物学研究所的Pla-Martín教授领导的研究团队，识别出了一种特化的回收系统，细胞在识别到mtDNA的损伤时会激活该系统。
根据《科学进展》期刊上的作者们，这个机制依赖于一种被称为retromer的蛋白质复合物和溶酶体——含有消化酶的细胞器。这些特殊的细胞间隔就像回收中心，消除受损的遗传物质。这个过程是防止有缺陷的mtDNA积累的机制之一，从而维持细胞健康并可能预防疾病。
Pla-Martín教授解释道：“我们发现了一条之前未知的细胞途径，这对线粒体的健康和我们细胞的自然防御非常重要。”他继续说道：“通过理解这个机制，我们可以解释线粒体损伤如何引发帕金森氏症和阿尔茨海默病等疾病。这反过来可能为开发预防疗法奠定基础。”
与科隆大学的细胞生物学家Parisa Kakanj博士合作，她也是CEPLAS卓越集群的成员，Pla-Martín教授能够利用果蝇（Drosophila）作为模型生物验证和扩展研究发现。Kakanj博士显示，当retromer复合物的活性——特别是蛋白质VPS35的活性——提高时，受损的线粒体DNA被消除得更快，并且线粒体功能显著改善。
Kakanj博士表示：“使用Drosophila使我们能够在人体细胞中确认我们最初的发现，并展示线粒体健康的显著改善。这为治疗线粒体疾病和与年龄相关的疾病的治疗策略开辟了令人兴奋的可能性。”
