線粒體質量控制機制被發現，揭示了細胞的自主性的功能

　　線粒體是細胞內最重要的細胞器之一，而細胞內存在多種線粒體質量控制的機制，從而維持細胞內線粒體的穩態。線粒體損傷較小時可以通過線粒體融合、線粒體外膜出泡（MDV）等方式改善線粒體狀態。而線粒體自噬以及線粒體蛋白酶降解途徑，主要是用來清理細胞內損傷嚴重的線粒體。而受損嚴重的線粒體如果不能被及時清理，則會釋放大量的死亡因子，從而影響周圍健康線粒體的穩態維持，并可能誘導細胞凋亡。

　　遷移體（migrasome）是清華大學俞立實驗室發現并命名（詳見BioArt報道：俞立詳解丨細胞外有顆奇怪的“石榴”——科學家是這樣做出新發現的），于2014年10月在Cell Research在線發表的一種新型細胞器。細胞在遷移時會留下收縮絲，而在收縮絲的頂端或分叉處，會長出直徑在0.5-2 μm的遷移體。最近的研究報道整合素在遷移體底部高度富集，并通過與細胞外基質配對影響遷移體產生。TSPAN4與膽固醇在收縮絲上聚集成微米級的TEMA，改變了膜的剛性與彎曲率，從而介導了遷移體的形成。研究人員還發現，在斑馬魚的原腸胚期，遷移體以細胞非自主性的方式為器官的形態建成提供了空間和化學的整合信號（詳見BioArt報道：NCB背靠背+封面 | 俞立團隊揭示遷移小體形成的分子機制及在胚胎發育中的功能）。

　　2021年5月27日，俞立實驗室在Cell雜志上發表了新發現 Mitocytosis, a migrasome mediated mitochondrial quality control process。在一次電鏡觀察中，研究者發現部分的遷移體內存在線粒體，而這些線粒體明顯有異于細胞內健康線粒體。細胞在正常情況下，其遷移體內的線粒體并不太多。研究者嘗試在線粒體刺激下，是否會有更多的線粒體進入遷移體內。結果發現，線粒體刺激以及細胞饑餓都可以明顯增加遷移體內的線粒體的數量。研究者將細胞通過遷移體將線粒體釋放出去的這一現象命名為Mitocytosis，把包含有線粒體的遷移體命名為Mitosome。

　　研究者發現KIF5B、Myosin19及Drp1通過調控線粒體的運輸、定位及分裂，從而介導線粒體的分泌。而Dynein的敲低也可以誘導線粒體進入遷移體內。研究者發現在外界刺激下，進入遷移體內的線粒體大部分是受損的。受損線粒體進入遷移體的機制是，受損線粒體與KIF5B結合增強而與Dynein的結合變弱，受損的線粒體更容易被KIF5B運輸到細胞邊緣而進入遷移體。研究者通過對線粒體的膜電位及呼吸水平的研究，發現Mitocytosis可以維持細胞內的線粒體穩態，因此Mitocytosis可以作為線粒體質量控制的新方式。為了研究Mitocytosis的生理意義，研究者使用小鼠活體觀察，發現中性粒細胞在血管中遷移時會產生大量遷移體，并且也伴隨著Mitocytosis發生。Mitocytosis通過調控中性粒細胞的線粒體穩態，從而影響循環中性粒細胞在血管中的存活。

　　綜上，Mitocytosis作為一種全新的線粒體質量控制機制，參與調控細胞內線粒體的穩態維持。這項工作也第一次揭示了migrasome的細胞自主性的功能。

　　清華大學生命科學學院俞立教授為該論文的通訊作者。2016級博士焦海峰與博士后姜東為該論文的共同第一作者。