2021年3月23日，北京生命科學(xué)研究所/清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)交叉研究院王濤實(shí)驗(yàn)室在《Cell Reports》雜志發(fā)表題為“Roles of PINK1 in regulation of systemic growth inhibition induced by mutations of PTEN in Drosophila”的封面文章（https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.108875），研究人員用果蠅作為模式生物研究PINK1調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)其在調(diào)節(jié)腫瘤抑制因子PTEN突變引起的全身生長抑制中發(fā)揮重要作用。

目前，國內(nèi)外對(duì)PINK1的研究重點(diǎn)依然集中在對(duì)帕金森氏綜合征的致病機(jī)理上，而其在組織生長和腫瘤發(fā)生中的作用知之甚少。因此，研究PINK1在細(xì)胞生長中的功能（促進(jìn)亦或抑制生長），解析其調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的具體分子機(jī)制，不但能揭示其在腫瘤發(fā)生中的作用，而且也能為探究神經(jīng)退行性疾病與癌癥之間的關(guān)系奠定一定基礎(chǔ)，同時(shí)將對(duì)癌癥病人的治療提供重要的理論基礎(chǔ)和新的策略。
研究人員發(fā)現(xiàn)pink1突變體果蠅體重明顯變輕，且細(xì)胞變小，這也證實(shí)PINK1在細(xì)胞生長中發(fā)揮重要作用。之前的研究發(fā)現(xiàn)，PINK1是在Parkin介導(dǎo)的線粒體自噬中發(fā)揮作用的，而作者發(fā)現(xiàn)parkin突變的果蠅細(xì)胞大小并沒有變化，且過表達(dá)Parkin不能挽救pink1突變體體重變輕的表型，所以PINK1在細(xì)胞生長中的調(diào)控作用并不依賴于Parkin。生物體內(nèi)控制細(xì)胞的生長有兩種調(diào)節(jié)方式，分別是細(xì)胞自主調(diào)控（cell-autonomous）和細(xì)胞非自主調(diào)控（non-autonomous）。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，在果蠅肌肉中特異性敲低PINK1也會(huì)導(dǎo)致體重變輕，說明肌肉是PINK1調(diào)控果蠅生長的重要場(chǎng)所，證實(shí)PINK1調(diào)控果蠅的生長存在非自主式調(diào)控方式。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)pink1突變體果蠅體內(nèi)糖原和甘油三酯的含量發(fā)生變化，表現(xiàn)出高血糖癥，同時(shí)突變體果蠅細(xì)胞中胰島素信號(hào)通路被抑制，而這是由于在pink1突變體果蠅中一個(gè)分泌性的胰島素以及胰島素類似物的拮抗劑Impl2顯著增加導(dǎo)致。更為重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)在組織中特異性地敲低PTEN的表達(dá)可以導(dǎo)致果蠅的體重變輕，而這一表型與晚期癌癥患者身體嚴(yán)重消瘦的表型相似，這也與pink1突變體果蠅體重減輕的表型一致。研究人員發(fā)現(xiàn)回補(bǔ)PINK1能恢復(fù)由PTEN突變引起的全身生長抑制的表型，從而揭示PINK1在pten驅(qū)動(dòng)的癌癥相關(guān)的惡病體質(zhì)中的潛在作用。該研究系統(tǒng)地揭示PINK1調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的機(jī)制，解析PINK1在細(xì)胞內(nèi)獨(dú)立于Parkin的又一重要生理功能；全面理解pten驅(qū)動(dòng)的癌癥相關(guān)的惡病體質(zhì)的機(jī)制，解析PINK1在調(diào)節(jié)PTEN突變引起的全身生長抑制中的作用，也為治療癌癥相關(guān)的惡病體質(zhì)提供理論基礎(chǔ)和策略。
王濤實(shí)驗(yàn)室博士后韓勇超為本文的第一作者，王濤實(shí)驗(yàn)室的莊娜博士對(duì)本文也有重要貢獻(xiàn)。王濤博士為本文通訊作者。該研究在北京生命科學(xué)研究所完成。

來源：北京生命科學(xué)研究所