吕建林：线粒体功能障碍是肾结石病发病的重要因素

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2021-10-18
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作者：医学镜界

Front Physiol. 2020; 11: 566506.

Published online 2020 Oct 20. doi: 10.3389/fphys.2020.566506

PMCID: PMC7606861

PMID: 33192563

Mitochondrial Dysfunction and Kidney Stone Disease

Sakdithep Chaiyarit and Visith Thongboonkerd*

Abstract

线粒体是一种关键的细胞内细胞器，在调节能量产生、氧化应激、钙稳态和细胞凋亡中起着至关重要的作用。肾结石病（肾结石/尿石症），特别是草酸钙（CaOx；最常见的类型）已被证明与氧化应激和组织炎症/损伤有关。最近的证据表明，线粒体功能障碍与 CaOx 晶体保留和聚集以及 Randall 斑块形成有关，所有这些都是肾结石形成的基本机制。本综述强调了线粒体在肾细胞功能中的重要作用，并提供了从先前对与肾结石疾病相关的线粒体进行的研究中获得的数据。此外，还总结了线粒体功能障碍参与肾结石病理生理的机制。最后，讨论了通过线粒体保存防止肾结石形成的新方法的未来前景。

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Introduction

线粒体是一种独特且动态的细胞内细胞器，其形状、大小和数量因各种细胞类型而异。它是唯一具有双层膜并包含自己基因组的亚细胞器。与核 DNA 不同，线粒体 DNA (mtDNA) 是不受组蛋白保护的环状双链 DNA（Sharma 和 Sampath，2019 年；Yan 等人，2019 年）。通常，线粒体通过氧化磷酸化途径将氧气和营养元素转化为三磷酸腺苷 (ATP)，是人体细胞中最重要的细胞能量发生器。三羧酸 (TCA) 循环（克雷布循环或柠檬酸循环）和电子传递链 (ETC) 是在这种能量产生机制中起关键作用的两个主要代谢过程 .此外，线粒体还涉及所有细胞和组织中细胞氧化应激、钙稳态、细胞凋亡信号通路和衰老过程的调节。因此，线粒体功能障碍会导致各种代谢疾病和其他疾病的发展，例如糖尿病、肥胖症、衰老、癌症、肌病和神经退行性疾病。有趣的是，肾结石疾病（肾结石或尿石症）已被证明与线粒体功能障碍直接或间接相关。

这篇综述强调了线粒体在肾细胞功能中的重要作用，并强调了线粒体功能障碍与肾结石病病理生理学之间的关联，以及通过保护线粒体功能来预防肾结石形成的新方法的潜力。

电子传递链(electron transport chain,ETC)是一系列电子载体按对电子亲和力逐渐升高的顺序组成的电子传递系统。所有组成成分都嵌合于线粒体内膜或叶绿体类囊体膜或其他生物膜中,而且按顺序分段组成分离的复合物，在复合物内各载体成分的物理排列也符合电子流动的方向。其中线粒体中的电子传递链是伴随着营养物质的氧化放能，又称作呼吸链