MCUb,也称为Mitochondrial Calcium Uniporter b,是线粒体钙离子摄取通道复合体(mitochondrial calcium uniporter complex, MCU complex)的一个亚基,该复合体主要负责线粒体对钙离子的摄取。线粒体是细胞内钙离子的重要储存库和调节器,钙离子在细胞内的信号传导、能量代谢、细胞凋亡等过程中发挥着关键作用。MCU complex的组成和活性受到多种调控蛋白的调节,包括MICU1/2、MCUR1、SLC25A23等,而MCUb则是一个负性调节因子,可以与MCU相互作用,影响MCU complex的活性。
在心脏组织中,MCUb的表达在正常情况下较低,但在缺血再灌注损伤后会被诱导表达。MCUb的表达可以抑制线粒体钙离子的过度摄取,减少线粒体渗透性转换孔的开放,从而减轻缺血再灌注损伤对心脏的损伤[1]。此外,MCUb的表达还可以通过调节线粒体能量代谢,改善心脏的代谢灵活性,提高心脏功能[2]。
MCUb不仅在心脏组织中发挥重要作用,在神经元中也发挥着重要的功能。MCUb的表达可以调节神经元的钙离子动态,降低神经元对缺血性损伤的敏感性,从而减轻缺血性脑损伤[6]。
此外,MCUb的表达还可以影响细胞的代谢和生理功能。在肌肉组织中,MCUb的表达可以调节线粒体钙离子的摄取,影响脂肪酸氧化和葡萄糖氧化,从而影响肌肉的代谢和生理功能[3]。在皮肤和毛发中,MCUb的表达可以影响细胞色素的生成,从而影响皮肤和毛发的颜色和质地[4]。
然而,MCUb的表达也可能对细胞产生负面影响。在杜氏肌肉萎缩症小鼠模型中,MCUb的表达可以导致线粒体钙离子的过度摄取,从而引起细胞坏死[5]。
综上所述,MCUb是一个重要的线粒体钙离子摄取通道复合体的负性调节因子,其表达和功能受到多种因素的调节。MCUb在心脏、神经元、肌肉、皮肤和毛发等组织中发挥着重要的作用,可以调节细胞的代谢、生理功能和生存能力。然而,MCUb的表达也可能对细胞产生负面影响,需要进一步研究其作用机制和调节机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Huo, Jiuzhou, Lu, Shan, Kwong, Jennifer Q, Bers, Donald M, Molkentin, Jeffery D. 2020. MCUb Induction Protects the Heart From Postischemic Remodeling. In Circulation research, 127, 379-390. doi:10.1161/CIRCRESAHA.119.316369. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32299299/
2. Cividini, Federico, Scott, Brian T, Suarez, Jorge, Ghassemian, Majid, Dillmann, Wolfgang H. 2020. Ncor2/PPARα-Dependent Upregulation of MCUb in the Type 2 Diabetic Heart Impacts Cardiac Metabolic Flexibility and Function. In Diabetes, 70, 665-679. doi:10.2337/db20-0779. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33303689/
3. Huo, Jiuzhou, Molkentin, Jeffery D. 2024. MCU genetically altered mice suggest how mitochondrial Ca2+ regulates metabolism. In Trends in endocrinology and metabolism: TEM, 35, 918-928. doi:10.1016/j.tem.2024.04.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38688781/
4. Johnson, Kenneth R, Lane, Priscilla W, Cook, Susan A, Shultz, Leonard D, Davisson, Muriel T. . Curly bare (cub), a new mouse mutation on chromosome 11 causing skin and hair abnormalities, and a modifier gene (mcub) on chromosome 5. In Genomics, 81, 6-14. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12573256/
5. Bround, Michael J, Abay, Eaman, Huo, Jiuzhou, Bers, Donald M, Molkentin, Jeffery D. 2024. MCU-independent Ca2+ uptake mediates mitochondrial Ca2+ overload and necrotic cell death in a mouse model of Duchenne muscular dystrophy. In Scientific reports, 14, 6751. doi:10.1038/s41598-024-57340-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38514795/
6. Nguyen, Tam, Lin, Zhihong, Dhanesha, Nirav, Chauhan, Anil K, Usachev, Yuriy M. 2025. Mitochondrial Ca2+ uniporter b (MCUb) regulates neuronal Ca2+ dynamics and resistance to ischemic stroke. In Cell calcium, 128, 103013. doi:10.1016/j.ceca.2025.103013. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40058292/