线粒体和溶酶体在功能上存在联系，它们相互依赖的衰退是衰老和疾病的标志。尽管这些细胞器之间存在长期联系，但维持线粒体健康所需的溶酶体功能尚不清楚。近日，美国犹他大学医学院的Adam L. Hughes等研究人员，在酵母中的溶酶体样液泡通过空间上划分氨基酸来维持线粒体呼吸。液泡功能的缺陷导致细胞内氨基酸稳态的破坏，从而导致与年龄有关的线粒体衰老。在氨基酸中，研究人员发现半胱氨酸对线粒体毒性最大，并表明非液泡半胱氨酸的升高通过氧化剂机制来限制了细胞内铁的可用性，从而损害线粒体呼吸。半胱氨酸的消耗或铁的补充可恢复液泡受损细胞的线粒体健康，并防止衰老过程中的线粒体衰退。这些结果表明，半胱氨酸毒性是年龄相关线粒体退化的主要驱动因素，并将液泡的氨基酸区隔鉴定为最小化氨基酸毒性的细胞策略。

亮点

1、半胱氨酸升高会破坏液泡受损细胞中的线粒体呼吸。

2、半胱氨酸通过限制铁的生物利用度来抑制线粒体功能。

3、液泡隔离半胱氨酸以促进有效的线粒体呼吸。

4、半胱氨酸限制或铁补充在衰老中维持线粒体健康。

Casey E. Hughes, Troy K. Coody, Mi-Young Jeong, et al. Cysteine Toxicity Drives Age-Related Mitochondrial Decline by Altering Iron Homeostasis. Cell, 2020.

DOI: 10.1016/j.cell.2019.12.035

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)31397-2