CK2α通过PERK/ATF4/CHOP通路调节罗丹明处理后的SH-SY5Y细胞中内质网应激介导的线粒体自噬

《Molecular Neurobiology》：CK2α Regulates Endoplasmic Reticulum Stress-Mediated Mitophagy via the PERK/ATF4/CHOP Pathway in Rotenone-Treated SH-SY5Y Cells

　　线粒体自噬（mitophagy）清除受损线粒体维持其稳态，CK2α在多巴胺能神经元中调控mitophagy。ER应激释放钙离子导致线粒体功能障碍，本研究揭示CK2α通过抑制PERK/IRE1α通路及其下游分子（eIF2α, ATF4, CHOP, XBP1s）减少自噬，同时促进PINK1/Parkin介导的mitophagy，降低罗丹尼诱导的细胞凋亡。CK2α在ER应激相关疾病中起关键调控作用，为治疗提供新靶点。

　　

摘要

线粒体自噬（mitophagy）是指选择性清除受损线粒体的过程，在维持线粒体稳态中起着关键作用。酪蛋白激酶2α（Casein kinase 2α，简称CK2α）参与多巴胺能神经元中的线粒体自噬调控。内质网（Endoplasmic Reticulum，简称ER）应激会向线粒体释放钙离子，导致线粒体功能障碍，并可能引发多种疾病。然而，目前尚不清楚CK2α是否在ER应激下调节ER介导的线粒体功能障碍及线粒体自噬过程。为此，我们研究了罗通酮（Rotenone）诱导的ER应激和线粒体损伤对SH-SY5Y细胞中线粒体自噬的影响，并阐明了CK2α在此过程中的作用机制。罗通酮增加了P-PERK和P-IRE1α的表达，从而激活了ER应激传感器。CK2α的抑制作用抑制了PERK和IRE1α的激活及其下游信号通路成分（eIF2α、ATF4、CHOP和XBP1s）。此外，CK2α的抑制通过促进PINK1和Parkin向线粒体的转运以及诱导LC3II的表达，增强了PINK1/Parkin介导的线粒体自噬。这些结果表明，在罗通酮处理的细胞中，CK2α调控着PINK1/Parkin依赖的线粒体自噬过程。有趣的是，使用PERK抑制剂GSK2606414处理细胞同样也能增强PINK1/Parkin介导的线粒体自噬。同时，CK2α的抑制通过调节PERK信号通路减少了罗通酮诱导的细胞凋亡。这些发现表明，CK2α在调控ER应激反应及PERK依赖的PINK1/Parkin介导的线粒体自噬中起着关键作用。本研究揭示了CK2α信号调控在治疗由ER应激和线粒体功能障碍引起的疾病方面的治疗潜力，为未来的研究提供了新的方向。

线粒体自噬是指选择性清除受损线粒体的过程，在维持线粒体稳态中起着关键作用。酪蛋白激酶2α（Casein kinase 2α，简称CK2α）参与多巴胺能神经元中的线粒体自噬调控。内质网（Endoplasmic Reticulum，简称ER）应激会向线粒体释放钙离子，导致线粒体功能障碍，并可能引发多种疾病。然而，目前尚不清楚CK2α是否在ER应激下调节ER介导的线粒体功能障碍及线粒体自噬过程。为此，我们研究了罗通酮（Rotenone）诱导的ER应激和线粒体损伤对SH-SY5Y细胞中线粒体自噬的影响，并阐明了CK2α在此过程中的作用机制。罗通酮增加了P-PERK和P-IRE1α的表达，从而激活了ER应激传感器。CK2α的抑制作用抑制了PERK和IRE1α的激活及其下游信号通路成分（eIF2α、ATF4、CHOP和XBP1s）。此外，CK2α的抑制通过促进PINK1和Parkin向线粒体的转运以及诱导LC3II的表达，增强了PINK1/Parkin介导的线粒体自噬。这些结果表明，在罗通酮处理的细胞中，CK2α调控着PINK1/Parkin依赖的线粒体自噬过程。有趣的是，使用PERK抑制剂GSK2606414处理细胞同样也能增强PINK1/Parkin介导的线粒体自噬。同时，CK2α的抑制通过调节PERK信号通路减少了罗通酮诱导的细胞凋亡。这些发现表明，CK2α在调控ER应激反应及PERK依赖的PINK1/Parkin介导的线粒体自噬中起着关键作用。本研究揭示了CK2α信号调控在治疗由ER应激和线粒体功能障碍引起的疾病方面的治疗潜力，为未来的研究提供了新的方向。