最新研究表明，在神经元中，导致新线粒体产生的线粒体生物合成主要发生在胞体中。这些细胞器通过高度调控的系统动态地跨神经元微管运输。顺向运输将线粒体从胞体移动到远端区域，包括突触，而逆向运输将受损的线粒体送回胞体进行修复、替换和/或降解。这两种流量之间的平衡对于维持突触处的功能性线粒体群体和满足局部代谢需求至关重要。线粒体运输系统使线粒体能够战略性地定位在突触处，通过产生三磷酸腺苷和调节 Ca²⁺ 水平来促进神经元传递。它们的正确定位对于突触的正确功能至关重要，因为线粒体运输或定位的任何改变都可能导致突触功能障碍、神经退化和与年龄相关的疾病。然而，对于具有较长投射的神经元（如运动神经元），新合成的线粒体向突触的来回运动以及受损线粒体返回胞体的这种运动在能量上是昂贵的。局部线粒体的生物发生可以确保在能量需求高的突触区域中持续供应功能性线粒体；然而，这些机制可能会在衰老过程中受到损害，导致高龄突触处线粒体功能障碍更严重，或在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中观察到的突触线粒体耗竭。
来自智利圣塞巴斯蒂安大学Cheril Tapia-Rojas团队认为，突触线粒体在神经元功能中发挥着关键作用，随着对衰老和神经退行性疾病的了解不断加深，其重要性也日益凸显。考虑到突触线粒体在突触中的特定定位以及对生物能量学和钙稳态的高功能需求，突触线粒体特别容易出现功能障碍。这种脆弱性是导致与衰老相关的认知障碍和各种『神经系统』疾病的重要原因。突触线粒体在衰老过程中发生的形态和功能变化凸显了迫切需要治疗策略来保持或重建其功能。随着研究的进步，破译调节突触线粒体动力学的机制至关重要，例如线粒体的运输、融合、裂变和质量控制。这些机制对于突触线粒体的功能和完整性维护至关重要。深入了解突触和非突触线粒体在分子和功能水平上的差异，有助于开发特定的治疗方法，以克服衰老和与年龄相关的疾病对神经元功能的影响。需要使用不同的方法进行更多研究以了解这些差异。最好的方法之一是组学，特别是蛋白质组学研究，以评估不同蛋白质表达的总体变化，这可能表明功能发生了变化。然而，也可以在不同的分离线粒体部分中评估功能结果或对其他刺激的反应的确切差异。最后，可以使用相同的分离方案和透射电子显微镜🔬来评估两种线粒体群体形态的差异。此类进步可能为减缓甚至逆转与突触线粒体功能障碍相关的神经元功能衰退的治疗铺平道路。
文章在《中国神经再生研究（英文）》杂志发表。
文章来源：Cicali KA, Torres AK, Tapia-Rojas C (2026) Synaptic mitochondria in aging and neurodegenerative diseases: Functional decline and vulnerability. Neural Regen Res 21(6):2306-2314. doi.org/10.4103/NRR.NRR-D-24-01571
