研究

我们的目的是阐明在健康和疾病中线粒体稳态的调节。

线粒体信号:生死攸关的问题

线粒体无所不能。它们携带着我们母系血统的基因特征,对细胞生存能力至关重要,并产生我们细胞和组织生存所需的化学能量。它们独特的形态反映了我们细菌的过去。现在人们普遍认为,线粒体是细胞内各种分子反应的重要信号平台。尽管它们是静态的教科书描述,这些膜结合的细胞器在我们的细胞中形成了一个非常动态的网络。

因此,线粒体损伤和线粒体代谢异常与多种人类疾病相关,这并不令人惊讶。这些包括神经退行性变(帕金森氏症,肌萎缩性侧索硬化症),衰老,免疫功能障碍,某些形式的癌症和遗传性线粒体疾病.因此,我们的细胞已经进化出多种机制来应对线粒体崩溃。

线粒体吞噬:选择性地将损坏的线粒体输送到溶酶体进行破坏

处理受损线粒体的一种方法是摧毁它们。自噬是一个重要的途径,进化来维持细胞在营养剥夺时期。在这个过程中,我们的细胞感知,封装和传递有缺陷的成分到溶酶体消除。动物基础巨噬细胞的缺失导致明显的神经退行性疾病。

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Long & McWilliams 2019

我们现在认识到细胞中的自噬既可以是非选择性的(巨自噬),也可以是选择性的。在过去的十年里,许多实验室的开创性工作表明,受损的线粒体可以被选择性地清除,这一过程被称为“mitophagy".最近的进展使观察哺乳动物组织中的线粒体吞噬成为可能。与古典音乐相反在体外线粒体噬作为一种可诱导的“应激反应”的特征,已经出现了线粒体噬途径构成性地运作在活的有机体内.事实上,同一器官内的不同细胞可以表现出显著的异质性。与我们对线粒体吞噬的理解相反在体外,线粒体噬的分子调控在活的有机体内这仍然是一个悬而未决的问题。

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Suomi & McWilliams (2019)

解决组织中的一个复杂问题:在活的有机体内mitophagy

了解线粒体吞噬的调控在活的有机体内特别复杂,直到最近才得以解决。McWilliams实验室结合了复杂的小鼠遗传学和神经科学、显微镜和生物化学的前沿方法来理解线粒体噬途径的内源性调节在活的有机体内.我们研究的主要目标是开发和开发工具来理解健康和疾病中的线粒体稳态。