CNIC和IIS Princesa的科学家破译了缺氧的关键机制

国家心血管研究中心(CNIC)和Sanitaria公主研究所(IIS Princesa)的研究人员在破译低氧早期阶段活性氧(ROS)产生增加机理的研究上取得了重大进展(组织氧气急剧减少)。这一发现代表了对细胞生理学认识的重要进步，并且可以在未来用于治疗多种在低氧中起作用的疾病，例如中风和心脏病发作。

这项研究今天发表在《自然》杂志上，是由圣克里​​斯蒂娜医院(IIS Princesa的一部分)的安东尼奥·马丁内斯博士和CNIC的何塞·安东尼奥·恩奎兹博士领导的小组之间的合作成果。这项研究是由CNIC的博士后研究员PabloHernansanz-Agustín博士领导的。

在大多数真核细胞中，能量是通过线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)系统中氧气的消耗而产生的。正如Enríquez博士所解释的那样，“该系统消耗的氧气会产生活性氧(ROS)，这是直到最近才被视为代谢毒素的一组分子。”

然而，现在知道，当少量产生时，这些反应性物质充当触发细胞适应的信号。Enríquez博士继续说道，“氧气浓度的下降会触发ROS的快速生成，从而引发细胞对缺氧的适应性反应。”2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现细胞对持续缺氧反应的机制的科学家。这种长期反应是由缺氧诱导因子(HIF)介导的。但是身体还有其他更快的方式来应对缺氧，这些方式独立于HIF并由ROS介导。尚不清楚缺氧早期ROS产生增加的确切机制，但这项新研究在确定这一过程方面取得了重要进展。

Hernansanz博士解释说：“我们已经证明，钠离子是通过调节ROS的产生来调节线粒体功能的第二信使，特别是线粒体电子传输链(ETC)的功能。”

ROS产生的这种机制“是肺循环通过将血流重新分配到灌溉少的区域来应对缺氧的能力的基础，这种现象被称为低氧性肺血管收缩，”Martínez博士解释说。

一些研究发现提供了有关细胞生理学的重要信息。首先，研究表明线粒体钠调节细胞膜的流动性。这以前是未知的，可能对理解多种细胞过程具有重要意义。

Enríquez博士解释说，第二个重要发现是：“ ETC的线粒体超复合物通过采用对钠敏感或不敏感的结构构象，在此过程中起重要作用，从而确保钠的作用无毒。”

Martínez博士补充说，钠的进入先于线粒体内钙沉积物的溶解。这些钙结构最早是在50多年前被描述的，但至今仍不知道它们的功能。

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