MCU在低氧诱导肉鸡心肌细胞线粒体损伤中的作用

庞聪颖，乔 娜，陈汉明，马欣艳，张 辉，潘家强，唐兆新，李 英

(华南农业大学兽医学院，广州 510642)

肉鸡肺动高压综合征(pulmonary hypertension syndrome，PHS)是由低温、缺氧、生长过快、遗传等多种因素单一或者共同作用下诱导的肉鸡非传染性营养代谢病，常见于生长较快的肉仔鸡。现代快速生长的肉禽品种对心力衰竭非常敏感，右心肥大衰竭是PHS肉鸡死亡的重要原因[1]。研究发现，PHS肉鸡心肌细胞内Ca2+增加，心肌细胞发生水肿和肥大，颗粒变性、空泡变性甚至坏死[2-4]。心肌细胞Ca2+浓度增加导致细胞钙稳态被破坏，线粒体作为细胞内钙缓冲器，能吸收细胞内增加的Ca2+，调节细胞钙稳态[5]。线粒体钙单向转运体(mitochondrial calcium uniporter，MCU)是位于线粒体内膜上的跨膜蛋白，介导细胞内Ca2+进入线粒体基质。MCU过表达可使线粒体内Ca2+浓度增加；MCU沉默使线粒体Ca2+浓度的增加被抑制[6]。其活性受到线粒体钙摄取蛋白1(mitochondrial calcium uniporter 1，MICU1)的调节。MICU1作为MCU的门控蛋白，当细胞质中Ca2 +浓度较低时，MICU1保持MCU处于关闭状态，可减少胞浆中的Ca2+进入线粒体[7]。当细胞质中Ca2+浓度较高时，MICU1作为MCU通道的协同激活剂，通过增加MCU的打开概率，增加激动剂诱发的线粒体Ca2 +浓度增加。线粒体钙单一转运体调节剂1(mitochondrial cal-cium uniporter regulator 1，MCUR1)作为MCU的正调控因子，当其沉默时能抑制激动剂诱导的线粒体Ca2+摄取，并导致线粒体基质中Ca2+浓度显著减少[8]。

心脏的收缩受心肌细胞内Ca2+储存和释放过程调节[6]，细胞内80%的Ca2+储存于线粒体和内质网中。线粒体基质中有大量Ca2+，线粒体产能的过程与线粒体Ca2+转运的过程息息相关。线粒体内Ca2+生理性的增加可激活线粒体脱氢酶，加速氧化代谢，促进ATP生成。……