The permeability transition pore controls cardiac mitochondrial maturation and myocyte differentiation.
The permeability transition pore controls cardiac mitochondrial maturation and myocyte differentiation.
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DOI：
10.1016/j.devcel.2011.08.008
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发表时间：
2011-09-13
影响因子：
11.8
通讯作者：
Porter, George A., Jr.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hom, Jennifer R.;Quintanilla, Rodrigo A.;Hoffman, David L.;Bentley, Karen L. de Mesy;Molkentin, Jeffery D.;Sheu, Shey-Shing;Porter, George A., Jr.
尽管成熟的心肌细胞依赖线粒体作为主要能量来源，但线粒体在发育中的心脏中的作用尚不清楚。在这里，我们发现线粒体通透性转换孔（mPTP）的关闭驱动线粒体结构和功能的成熟以及肌细胞分化。与 E13.5 相比，胚胎日 (E) 9.5 时的心肌细胞表现出碎片化的线粒体，嵴很少、极化程度较低的线粒体膜电位、较高的活性氧 (ROS) 水平和开放的 mPTP。 mPTP 的药理学和遗传闭合导致线粒体结构和功能的成熟，降低 ROS，并增加肌细胞分化（通过计数 Z 带测量）。此外，氧化剂和抗氧化剂处理分别抑制和增强心肌细胞分化，表明氧化还原信号通路位于线粒体下游来调节心肌细胞分化。
Although mature myocytes rely on mitochondria as the primary source of energy, the role of mitochondria in the developing heart is not well known. Here, we find closure of the mitochondrial permeability transition pore (mPTP) drives maturation of mitochondrial structure and function and myocyte differentiation. Cardiomyocytes at embryonic day (E) 9.5, when compared to E13.5, displayed fragmented mitochondria with few cristae, a less polarized mitochondrial membrane potential, higher reactive oxygen species (ROS) levels, and an open mPTP. Pharmacologic and genetic closing of the mPTP yielded maturation of mitochondrial structure and function, lowered ROS, and increased myocyte differentiation (measured by counting Z-bands). Furthermore, myocyte differentiation was inhibited and enhanced with oxidant and antioxidant treatment, respectively, suggesting that redox signaling pathways lie downstream of mitochondria to regulate cardiac myocyte differentiation.
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