根据美国天普大学医学院的一项*新研究表明，一个蛋白质嵌入到线粒体（活细胞中制造能量的结构）的表面，会打开细胞死亡的大门，从而导致细胞发生严重的能量故障。这项新的研究结果，发表在九月十七日的《Molecular Cell》杂志，表明用一个小分子抑制剂堵住这个大门，可能是治疗心脏病发作和中风等心血管疾病的关键，在这些疾病中，广泛的线粒体功能障碍和细胞死亡，会阻碍组织的恢复。延伸阅读：促使癌细胞死亡的分子途径。
这项研究是由天普大学医学院（TUSM）转化医学中心、心血管研究中心和生物化学系副教授Muniswamy Madesh博士指导完成，表明该蛋白——spastic paraplegia 7 （SPG7），是所谓的通透性转换孔（PTP）的核心组成部分，PTP是线粒体膜中的一个蛋白复合体，可介导坏死性细胞死亡（细胞损伤引起的死亡）。
SPG7的识别，标志着科学家对于“PTP影响如何细胞坏死”的理解又进了一大步。虽然在1976年首次得以描述，但是这个孔的分子部件一直没有被发现。Madesh博士解释说：“在我们发现SPG7之前，PTP已知的分子组件，是一种名为CypD的蛋白质，它对于孔功能是必需的。”
为了确定调节PTP开放（由钙超载或更高浓度的活性氧ROS诱导，这是通过孔开放引起线粒体障碍和细胞死亡的两个主要因素）的基因，Madesh博士的团队设计了一种RNA干扰为基础的筛选方法，通过抑制或沉默接受调查的每一个基因的活性，来研究其对线粒体钙离子水平的影响。研究人员开始用一组128个不同的基因，但经过初步筛选后，范围缩小到只有14个候选PTP组件。随后的实验表明，它们当中只有一个——SPG7，可防止孔开放。
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我们对于PTP的了解很多来自于线粒体疾病研究。在病理状态下，特别是涉及缺氧的疾病，钙和ROS就积累在线粒体内，使其膨胀，并促使PTP开放。因为孔开口会破坏穿过线粒体膜的电子流和质子流——这通常能维持能量的产生，因此它会导致细胞能量水平的灾难性下降。
在没有疾病的情况下，PTP如何帮助调解正常的细胞生理，尚不清楚。根据Madesh博士介绍：“在生理条件下，SPG7可以通过瞬态毛孔开放而发挥功能，释放毒性代谢产物，积累在线粒体内。”他计划在基因敲除动物模型中探索这种可能性。
Madesh博士还解释说，这一新的发现可能帮助我们，为从心脏衰竭和中风到癌症和神经退行性疾病等一系列的疾病，开发新的治疗方法，所有这些疾病都涉及不同程度的缺氧和线粒体功能障碍。在这些疾病中，如果PTP开放可以被阻止，线粒体可能继续起作用，细胞死亡可能就被避免。Madesh博士与TUSM的同事一起，计划在动物和人类患者中探索SPG7抑制剂的影响。