5.4.6 线粒体膜的完整性
关于线粒体演化的记述散见于各种文献中。从生命的起源角度看,最初的线粒体绝不是我们今天所说的细胞自身培育出来的能量工厂,而是一个细胞吞噬了另一个细胞的结果。被吞噬的那个细胞除了产生能量的功能之外,还让渡了其余功能并成为现在线粒体的前辈,这从线粒体带有自身DNA这一事实可见其端倪[30]。从其结构看,线粒体内膜必须保持接近且不可渗透的状态,以保持用于氧化磷酸化的电化学梯度,但同时必须促进离子和代谢物的转运,这是需要消耗能量的过程。通过具有特定的通道、转运蛋白和反转运蛋白等无胆固醇,含双磷脂酰甘油质双层结构来实现,以及通过短暂的线粒体通透性转变,伴随着活性氧(ROS)的产生,促进了1,500Da以下分子的运输[31]。
时至今日,线粒体为生命活动提供动力已经取得了各方的共识。但是,凡事都有两面性,线粒体的代谢活动也不例外。一方面,线粒体为细胞的生命活动提供能量;另一方面,线粒体在凋亡细胞死亡活动中起着重要作用。因为细胞死亡的危险信号是由线粒体外膜透化(MOMP)所致,很显然,这种变化是由于线粒体膜非正常改变所致。在诱导线粒体凋亡后,线粒体外膜透化通常会使细胞死亡。MOMP下游的凋亡信号传导涉及线粒体释放的细胞色素c和随后的半胱天冬酶激活。因此,靶向MOMP以操纵细胞死亡在不同疾病中具有巨大的治疗潜力,包括神经退行性疾病、自身免疫性疾病和癌症。在这里我们无须讨论线粒体如何调节凋亡细胞死亡的新见解,但是最近的数据表明[32],除了引发半胱天冬酶激活外,MOMP还具有各种促炎信号传导功能,加上证明MOMP后细胞存活的新发现,线粒体衍生的促凋亡线索下游的信号也可能具有非致死功能。总的来说,线粒体在其他形式的调节细胞死亡中的重要性和作用,包括坏死凋亡、铁凋亡和细胞焦凋亡,造成如此局面的原因不外乎线粒体膜的完整性缺失而失去了正常功能。