线粒体不仅是细胞的“能量工厂”，更是一个精密的应激传感中枢。当蛋白质毒性压力来袭，线粒体如何将内部危机信号传递至细胞核，启动保护性基因程序？最新发表于《Protein & Cell》的研究，利用自主研发的GI-SIM超分辨成像技术，结合RNA-seq和ATAC-seq多组学分析，首次捕捉到线粒体-内质网接触位点处钙纳米域的惊艳动态：应激状态下，MERCS的扩展竟限制了mPTP开放，锁住钙离子，形成独特的钙滞留信号。这一信号如同“双管枪”，一方面驱使转录因子ATF5脱离线粒体转位入核，另一方面通过CAMK4激酶在靶基因启动子沉积H3K27ac激活标记，二者协同启动线粒体未折叠蛋白反应，重塑蛋白质稳态网络。更令人兴奋的是，在阿尔茨海默病细胞模型中，增强MERCS或抑制钙外排可显著清除Aβ42毒性、抑制神经元凋亡。这项研究揭示了钙信号连接细胞器互作与表观遗传重编程的新范式，为神经退行性疾病点亮了全新治疗方向。
今天给大家解读一篇4月发表在《Protein & Cell》上的题目为“Spatiotemporal Ca2+ nanodomain remodeling at MERCS regulates mitochondrial proteostasis.”的文章。本研究旨在阐明线粒体-内质网接触位点（MERCS）对线粒体蛋白毒性应激的感知与响应机制。作者利用高分辨率成像技术，发现当线粒体发生蛋白毒性应激时，MERCS连接增强，进而空间上限制线粒体通透性转换孔（mPTP）的开放，导致线粒体Ca²⁺外流减慢、Ca²⁺滞留。这种Ca²⁺纳米域的“留存”状态，触发了双重的核适应性改变：一方面促进转录因子ATF5从线粒体向细胞核的转位，激活应激响应基因转录；另一方面通过CAMK4磷酸化激活，增加染色质的H3K27乙酰化水平，开放染色质结构。这两条通路协同作用，激活了线粒体未折叠蛋白反应（UPRmt），从而修复线粒体功能，抵抗凋亡。该机制在阿尔茨海默病细胞模型中也得到了验证，为相关疾病治疗提供了新思路。（请持续关注我们，每天为您解读最新见刊的文献!）想薅生信资料羊毛？直接在对话框回复 “资料”，免费领取干货大礼包！包括数据集、绘图代码、图表复现、思路总结、参考文献……0代码！鼠标点点点即可轻松完成5-10分生信SCI全文复现！
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题目：《MERCS处的时空Ca2+纳米域重构调节线粒体蛋白稳态》Spatiotemporal Ca2+ nanodomain remodeling at MERCS regulates mitochondrial proteostasis
发表期刊：Protein & Cell
影响因子：12.8
研究背景：
- 线粒体Ca²⁺与疾病
线粒体Ca²⁺稳态失衡与帕金森病（PD）、2型糖尿病（T2DM）和阿尔茨海默病（AD）等多种疾病密切相关。
- MAM与Ca²⁺转运
线粒体-内质网接触位点（MERCS）形成的MAM是Ca²⁺从ER向线粒体转运的关键平台，其病理性的超连接会导致Ca²⁺超载和凋亡。但MERCS如何体内时空调控Ca²⁺纳米域，以及与mPTP门控动力学的功能互作尚不明确。
- UPRmt的调控
线粒体蛋白稳态（UPRmt）的激活需要多层次的调控，包括ATF5的转录控制、组蛋白修饰等表观遗传调控。然而，细胞器衍生的信号（特别是MAM介导的Ca²⁺外流）如何与这些核程序整合以校准UPRmt激活，仍是一个未解之谜。
CNSknowall 平台 Pubmed+AI 快速提炼全文要点
研究思路：
- 提出问题
MERCS如何时空调控线粒体Ca²⁺外流？这种Ca²⁺动力学变化是否以及如何调节UPRmt？
- 建立工具
利用基因敲除（MFN2-KO, GRP75-KD）和增强（REDMAP）MERCS的细胞模型，结合Split-GFP和高精度钙离子探针（mito-CFP-GCaMP6s, TOM20-GCaMP6f），实时研究MAM结构与钙流的关系。
- 功能验证
构建线粒体蛋白毒性应激模型（ΔOTC），观察MERCS和Ca²⁺动力学的变化，并通过遗传或药物手段干预MERCS和Ca²⁺外流，检测对UPRmt标志物（ATF5, HSP60, LONP1）和细胞存活的影响。
- 机制深入
探索MAM-Ca²⁺如何调控UPRmt，聚焦于转录因子ATF5的核转位和表观遗传修饰（特别是H3K27ac）。通过ChIP-qPCR、RNA-seq/ATAC-seq和CAMK4功能实验，建立“MAM-Ca²⁺-ATF5/表观遗传”信号轴。
- 疾病模型验证
在AD细胞模型（APPswe N2a细胞）中验证上述信号轴是否参与神经保护。
研究亮点：
- 技术突破
利用自主搭建的高时空分辨率GI-SIM和3D-SIM成像技术，首次在纳米尺度上实时解析了MERCS处的Ca²²⁺瞬变动力学与线粒体蛋白稳态之间的动态耦合关系。
- 机制发现
确立了“MERCS结构-线粒体Ca²⁺外流门控-ATF5/CAMK4核信号”这一全新的线粒体-细胞核应激信号轴，将细胞器接触位点的物理拓扑结构直接联系到转录和表观遗传层面的适应性调控。
- 疾病关联
在阿尔茨海默病（AD）细胞模型中，证实了通过增强MERCS或抑制Ca²⁺外流（如CsA处理）来激活UPRmt，可有效缓解Aβ₁₋₄₂诱导的神经元凋亡，为AD等神经退行性疾病的治疗提供了新的潜在靶点。
研究结果：
- MERCS调控线粒体Ca²⁺外流
MAM连接增强（REDMAP）加速线粒体Ca²⁺外流，而MAM连接破坏（MFN2-KO）则显著减缓外流。通过GI-SIM和Split-GFP成像，发现MERCS密度与Ca²⁺外流动力学（τ值）呈强负相关，表明MAM连接密度是决定Ca²⁺外流效率的几何因素。
- MAM是UPRmt激活的必要条件
线粒体蛋白毒性应激（ΔOTC 72h）诱导MAM连接增强，并伴随线粒体Ca²⁺浓度升高和UPRmt激活。破坏MAM连接会抑制UPRmt激活，而增强MAM连接则能挽救UPRmt的抑制。
- Ca²⁺瞬变是UPRmt的“传感器”
Ca²⁺外流减慢（如CsA处理）可模拟MAM增强的效果，激活UPRmt；而促进Ca²⁺外流（如Bz-423）则抑制UPRmt。UPRmt的激活主要取决于由mPTP开放调控的线粒体Ca²⁺瞬态滞留。
- ATF5核转位和染色质重塑
UPRmt激活伴随着ATF5从线粒体向细胞核的转位，以及染色质的去凝聚（H3K27ac增加，H3K9me3减少）。Ca²⁺滞留（CsA）可促进这些变化，而Ca²⁺外流增强则反之。CAMK4被证实是连接Ca²⁺信号与H3K27ac修饰的关键激酶。
- UPRmt保护细胞
UPRmt激活可维持线粒体膜电位，减少ROS产生和细胞色素c释放，提高呼吸能力，并抑制凋亡相关通路，从而保护细胞。
- AD模型中验证
在APPswe AD细胞模型中，UPRmt被部分激活。通过ΔOTC或CsA处理进一步增强MAM连接或抑制Ca²⁺外流，可有效激活UPRmt，减少Aβ₁₋₄₂毒性，抑制凋亡。
研究总结：
- 核心结论
本研究阐明了MERCS通过物理性“门控”线粒体Ca²⁺外流来感知蛋白毒性应激，并启动一个由ATF5和CAMK4介导的“从细胞器到细胞核”的信号级联反应，从而协同调控UPRmt。这一机制将MAM的物理结构动态与线粒体应激的转录和表观遗传适应性反应联系起来。
- 机制模型
研究提出了一个“MERCS-钙-ATF5/表观遗传重塑”的信号模型：蛋白毒性应激→MFN2依赖的MAM连接增强→空间限制mPTP开放→线粒体Ca²⁺外流减缓→Ca²⁺纳米域停留→触发①ATF5核转位（转录激活）和②CAMK4-CREB-H3K27ac（染色质开放）→协同激活UPRmt相关基因表达→保护线粒体蛋白稳态和细胞存活。
- 治疗意义
该发现揭示了MERCS信号通路在神经退行性疾病中的治疗潜力。通过增强MERCS连接或药物（如CsA）抑制Ca²⁺外流，从而“解码”毒性应激并激活UPRmt，可能是一种有前景的干预策略。
- 局限性
研究也指出了局限性，包括：尚不清楚错误折叠蛋白如何增强MAM连接；Ca²⁺外流减缓如何精确触发ATF5易位；以及Ca²⁺与更广泛的染色质重塑催化剂之间的确切关系有待进一步阐明。此外，研究主要在细胞水平，未来需要在AD小鼠模型中验证。
结果译文：
虽然线粒体在膜接触位点的钙内流已被充分解析，但钙在细胞器接触位点的外排时空调控仍知之甚少。为探究线粒体钙瞬变与MERCS之间的关系，我们采用功能缺失（MFN2-KO, GRP75-KD）和功能获得（REDMAP工程化）细胞模型，分别破坏或增强MERCS。使用基于Split-GFP的MAM作图，结合比率型mito-CFP-GCaMP6s成像，我们证实MFN2-KO和GRP75-KD细胞既存在MAM完整性受损（图1A左及S1A-D），其线粒体钙水平也显著低于野生型对照（图1A和1C）。相反，通过REDMAP增强MERCS的细胞表现出线粒体钙滞留升高（图S1E）。与这些发现一致，在组胺诱导的ER钙释放过程中实时监测钙通量，揭示了MFN2-KO细胞中线粒体钙输入严重受损（图1B和1D），而REDMAP增强的MERCS则展示出增强的钙输入。因此，这些遗传模型为研究MAM缺陷或MAM增强条件建立了工具。
我们接下来利用TOM20-GCaMP6f的活细胞成像，探究线粒体钙外排动力学是否依赖于MERCS的完整性。TOM20-GCaMP6f是一种特异性靶向线粒体-胞质界面纳米域的、胞质侧朝向的遗传编码钙指示剂（图S1B和S1F-H）。对钙通量衰减动力学的系统性定量（通过时间常数τ）揭示了MFN2-KO细胞（τ = 1,626 ± 162.4 s, n = 25）和GRP75-KD细胞（τ = 562.3 ± 102.2 s, n = 12；图S1I）中钙滞留延长，与Bz-423处理细胞类似（τ = 386.9 ± 129.7 s, n = 12），而野生型细胞衰减迅速（τ = 56.1 ± 5.8 s, n = 43）。相反，通过REDMAP工程化强化MAM的细胞，其信号衰减加速（τ = 22.2 ± 7.4 s, n = 23），与通过环孢素A（CsA: 5 μmol/L处理2小时; τ = 17.7 ± 3.4 s, n = 18）或BAPTA-AM（一种高选择性的胞内钙螯合剂）药物抑制钙外排的效果相当。
新兴证据表明，线粒体-内质网（Mito-ER）相互作用与广泛的代谢性疾病密切相关，如帕金森病（PD）和阿尔茨海默病（AD），而线粒体应激反应（UPRmt）的激活有助于治疗与衰老相关的疾病。虽然提出Mito-ER相互作用通过代谢调节来调控线粒体应激途径，但它们在调节蛋白稳态损伤中的机制作用仍不清楚。
为了解决这个问题，我们通过在线粒体基质中过表达缺失关键折叠结构域的截短精氨酸琥珀酰转氨酶（ΔOTC-mCherry）构建了一个线粒体蛋白稳态应激模型。活细胞成像确认了ΔOTC-mCherry在线粒体的特异性定位（图 2A）。UPRmt 标志物的时间分析显示双相调控：细胞质和线粒体组分在转染后 24 小时（ΔOTC 24h）表现出 HSP60 和 LONP1 蛋白水平的短暂抑制，随后在 72 小时（ΔOTC 72h）出现持续的 UPRmt 激活（图 2B 和 S2J）。转录组和蛋白分析显示，在激活过程中，线粒体-内质网连接蛋白选择性上调（MFN1：2.5 倍，MFN2：3.0 倍，VDAC1：3.2 倍；P < 0.01 对照组），而不影响线粒体自噬标志物（PINK1/PRKN）和内质网应激效应子（ATF4, BIP；图 2C、S2A 和 S2B，表 S2）。
为扩展蛋白质定量结果，我们进行了高分辨率成像分析，结果显示有丝粒内质网界面重塑：72小时ΔOTC增加了接触频率（1.8倍，P < 0.01）和表面积（2.3倍，P < 0.001），而24小时处理则降低了这两项参数（黄色，图2D;视频第三季）。与此结论一致，我们发现72小时ΔOTC组的线粒体裂变略高于WT，且线粒体长度呈缩短趋势（见图S2C和S2D）。相比之下，线粒体计数（见图S2E）和线粒体-核相互作用（见S2F）在各条件下保持不变。相应地，线粒体钙表现出与UPRmt状态相符的Tem孔子动态：在UPRmt无活性条件下（24小时ΔOTC）被抑制，在UPRmt激活（72小时ΔOTC）期间升高（见图2D和S2G），细胞质（图S2H）或溶酶体钙储备无变化（见图S2I）。组胺诱导的内质网Ca2释放显示线粒体摄取受损（42%±5%减少，P<0.05），而72小时内吸收增强（160%±增加12%，P<0.05）（图2E;视频S4）。对丝粒内质网连接的基因操作证实了因果关系：MFN2/VDAC1的过度表达挽救了UPRmt在24小时内的抑制（恢复率为2.8倍，ΔOTC为24小时;P < 0.01），而干扰的有丝粒内质网系留蛋白（VDAC1/MFN2）在72小时时激活减弱（HSP60：73% ± 5%，ATF5：26% ±7%抑制;P < 0.05）（图2G、S2K和S2L）。这些数据综合表明，有丝粒蛋白与内质网的相互作用是UPRmt激活的关键架构决定因素
GI-SIM成像显示ΔOTC-mCherry（一种模拟未折叠蛋白积累的线粒体基质靶向蛋白）与线粒体膜标记TOM20-mEmerald存在共定位。定量分析了对照、短期（24h）和长期（72h）ΔOTC转染细胞分离线粒体中UPRmt标志蛋白的表达。MAM相关基因的表达以聚类热图的形式展示，以log₂倍数变化水平着色（蓝色为低，红色为高）。比率型伪彩色图像（F488/F445）展示了mito-CFP-GCaMP6s监测的线粒体钙动态。3D-SIM成像描绘了对照与ΔOTC转染细胞中线粒体（绿色）与内质网（品红色）的相互作用，使用Imaris Surfaces工具以黄色突显Mito-ER互作区域。GI-SIM检测的U2OS细胞（共表达mito-GCaMP6s和mCherry-ΔOTC不同时间）的钙瞬变总和3D表面图显示，在UPRmt不同状态下，组胺（100 μmol/L）诱发的线粒体钙瞬变表现出独特的动力学特征。在UPRmt抑制的细胞（24h ΔOTC）中，钙外排延长（τ = 1,540 ± 228.1 s, n = 17），与正常对照（τ = 56.1 ± 5.8 s, n = 43）相比，类似于在MFN2-KO（τ = 1,626 ± 162.4 s, n = 25）和NCLX-OE（SLC8B1过表达）细胞（τ = 115.6 ± 11.7 s, n = 12；图3A和S3C）中观察到的表型。这种延长的外排可被CsA（mPTP抑制剂；τ = 59.4 ± 16 s, n = 18）逆转。相反，UPRmt激活的细胞（72h ΔOTC）表现出加速的钙清除（τ = 33 ± 6 s, P < 0.01, n = 23），与CypD-KD细胞类似（图S3G）。这种加速的动力学可被Bz-423（一种mPTP开放诱导剂）废除（τ = 80.7 ± 4.6 s, n = 16；图3A）。这些结果暗示，受Mito-ER相互作用调控的线粒体钙外排动力学，充当了调控线粒体应激反应激活的变阻节点。
整合转录组学和蛋白质组学分析证实，减弱的线粒体钙外排可触发UPRmt激活。CsA或BAPTA-AM处理可在对照细胞和24h ΔOTC表达细胞中恢复UPRmt标志物，包括ATF5、HSP60、LONP1和H3K27ac（图3B-D、S3H、S3I和S3M）。相反，通过Bz-423（20 μmol/L）促进线粒体钙外排，可显著抑制72h ΔOTC细胞中ATF5和LONP1的诱导（降幅60%-72%；图3D和S3N）。类似地，NCLX-OE导致钙外排适度增加，并轻微削弱UPRmt激活（图S3F和S3J）。与此相对，NCLX-KD（图S3K）或Ru360介导的MCU抑制（图S3L）均未显著改变UPRmt相关蛋白水平。综合来看，这些数据表明UPRmt激活主要依赖于线粒体钙瞬变的滞留，该滞留主要由mPTP开放调控，并可由增强的线粒体-内质网接触或钙外排的药理学抑制所促进。我们的发现揭示了一种钙外排门控的调控范式，控制着线粒体蛋白质稳态适应。
4.线粒体钙动态通过协调ATF5转运和染色质重组介导UPRmt激活
为描绘线粒体钙瞬变与UPRmt激活之间的机制联系，我们系统性地表征了跨UPRmt调控范式的钙介导的转录-表观遗传重编程。GI-SIM和Lattice Light-Sheet显微镜成像展示了ATF5（UPRmt的转录因子）的亚细胞重新分布：在UPRmt抑制细胞（24h ΔOTC）中呈现线粒体隔离，而在UPRmt激活细胞（72h ΔOTC）中则表现为核内积累（图4A和4C）。核质分离实验证实了应激诱导的ATF5向核内移位（图4D和S4B）。为放大ATF5表达的荧光信号，我们跨实验组过表达了ATF5-mEmerald。在对照和MFN2-KO细胞中，ATF5-mEmerald主要靶向线粒体（图4B）。相反，延长的线粒体应激触发了其在胞浆和核内的明显积累（图4B和4D），这一模式在线粒体输入受阻的细胞中也观察到（图S4A）。MFN2耗竭减弱了这种重新分布，而此效应可被Bz-423处理部分逆转（图4B、4E和4F）。互补的药理学研究表明，CsA或BAPTA均可在MFN2-KO和短期ΔOTC模型中恢复UPRmt激活，并同时促进ATF5核内进入（图4B、4G、4H和S4J）。然而，VBIT-4则无显著效应（图4G）。总之，这些结果确立了减弱的线粒体钙瞬变可指导钙介导的ATF5核内穿梭，从而启动UPRmt。
此外，我们还研究了参与钙调控UPRmt激活的染色质重塑。超分辨成像揭示了UPRmt进展过程中双相的核重组：早期染色质凝聚（24h）在后期（72h）转变为解压缩，与UPRmt标志物在时间上保持一致（图S4C）。LaminB1的3D-SIM成像展示了动态的核质网重塑，其密度在24h达到峰值，随后在72h回落至基础水平（图S4C），暗示表观基因组修饰参与UPRmt调控。与这些结果一致，在延长的应激过程中，全局H3K9me3（异染色质标记）显著降低，而H3K27ac（常染色质标记）升高2.3倍（P < 0.01），与ATF5上调平行（图4I和S4K）。用C646抑制组蛋白乙酰化可减弱HSP60的诱导（图4J、S4D、S4E和S4L），表明乙酰化依赖的染色质可及性调控UPRmt激活。ChIP-qPCR和ATAC-seq分析证实，HSPD1启动子富集了H3K27ac（72h时达4.8倍）（图4K和S4I），而此效应可被C646处理废除（图4L和S4L；表S1）。
为进一步解析这一表观遗传轴，我们在线粒体钙扰动条件下进行了RNA-seq和ATAC-seq测序。结果显示，在72h ΔOTC转染（图S4F；表S2）或CsA处理（图S4G；表S3）后，钙敏感的表观遗传调控因子CAMKK和CAMK4分别上调2.1倍和2.4倍。亚细胞分离分析证实了在CsA及72h ΔOTC诱导的UPRmt模型中，活性CAMK4（磷酸化CAMK4Thr196/Thr200；2.0 ± 0.3倍, P < 0.01；CBP: 3.2 ± 0.4倍, P < 0.001）和升高的H3K27ac水平出现核内积累（图4M、4N、S4M和S4N）。ChIP-qPCR验证了HSPD1启动子处p-CREB（CAMK4的已知底物）的富集（图S4H）。使用组成型活性CAMK4（T200D）突变体和siRNA介导的CAMK4-KD（效率75%, P < 0.001）进行功能获得和缺失研究，分别增强和废除了72h ΔOTC诱导的UPRmt激活（图4O、4P和S4O），确立了CAMK4作为一个关键的、连接线粒体应激与阶段特异性染色质重塑的线粒体钙敏感介导因子。
总之，我们的结果揭示了一条钙外排依赖的双功能调控轴，通过双层控制来协调线粒体蛋白质稳态：（1）由ATF5介导的应激响应转录程序，以及（2）通过CAMK4-CREB-H3K27ac通路进行的染色质拓扑重塑，从而将离子通量与细胞器蛋白质稳态适应机械性地耦合起来。
5.UPRmt驱动的蛋白质稳态适应通过线粒体钙瞬变的时空重塑赋予细胞完整性
为确定线粒体钙动态是否介导UPRmt的细胞保护效应，我们在药理学（CsA/Bz-423）和ΔOTC转染（24h/72h）诱导的钙扰动条件下进行了功能性表型分析。功能性评估显示，增强的MERCS改善了线粒体韧性，表现为细胞色素c释放减少（ΔOTC 72h比ΔOTC 24h降低32%，图5A）、膜电位稳定（在24h ΔOTC攻击后ΔΨm升高1.8倍，图5B）、线粒体活性氧产生降低（MitoSOX强度：降低1.3倍）（图5C）以及生物能容量增加（最大耗氧率升高35%, P < 0.05）（图5D）。信号通路分析揭示了阶段依赖性的适应反应：急性蛋白聚集（24h ΔOTC）激活了PD相关通路（NES = 2.1），而慢性应激（72h ΔOTC）则抑制了凋亡相关网络（NES = -2.2, 图5E）。互补的GSEA分析证实了双相通路调控，即早期ROS缓冲（24h ΔOTC）转变为后期凋亡沉默（72h ΔOTC, 图5F；表S4和S5）。转录组分析表明，在72h ΔOTC（右图）和CsA处理组（左图）中，凋亡效应因子（CASP3: 下调3.2倍; BAX: 1.2倍）和线粒体自噬调控因子（PINK1: 1.3倍）协同下调，与此平行的是抗氧化防御基因（SOD2: 2.5倍; GPX1: 2.7倍）显著上调（图5G）。UPRmt的保护作用通过降低的STS（亚硒酸钠）诱导凋亡得到进一步验证，而此保护作用在HSP60表达降低时受到阻碍（图5H、S5A和S5B）。药理学的解剖分析显示，使用CsA抑制线粒体钙瞬变可重现UPRmt介导的保护效应（Cleaved Caspase-3: ΔOTC/CsA组比对照降低72%，图5I和S5C），而此效应可被Bz-423逆转（图5J和S5D）。综合来看，这些结果确立了线粒体钙瞬变通过转录沉默凋亡执行器和代谢重编程以适应应激，来协调UPRmt依赖的细胞存活。
6.线粒体钙瞬变重塑在阿尔茨海默病中维持神经元存活
越来越多的证据表明，持续的mPTP开放是连接生物能崩溃与坏死性神经变性的致病枢纽。为阐明纳米尺度钙瞬变在AD病理生理学中的神经保护作用，我们对WT N2a神经母细胞瘤细胞与表达APPswe的N2a细胞（一种含有瑞典突变淀粉样前体蛋白的验证AD细胞模型）的线粒体钙外排动力学进行了比较分析。
Western blot分析验证了APPswe细胞中升高的可溶性APP衍生物和DNA损伤标记物γ-H2AX（图6A），同时与对照相比，线粒体质量控制调控因子Lonp1和HSP60呈适度上调（图6A和6B），提示线粒体UPRmt的参与。Split-GFP重组实验显示AD模型中Mito-ER拴系增强（Split-GFP强度：比对照增加1.2倍）（图6C），而ΔOTC转染下升高的线粒体钙浓度也证实了这一点（图6D和S6A）。
对钙通量衰减动力学的系统性定量揭示了APPswe细胞中线粒体钙振荡延长（APPswe: τ = 49.6 ± 19.4 s, n = 11; N2a: τ = 33.5 ± 3.9 s, n = 14）。药理学和遗传学干预——包括ΔOTC转染和CsA处理——显著加速了钙清除，模拟了mPTP抑制的效应（N2a + CsA: τ = 14.8 ± 2.6 s, n = 12; APPswe + CsA: τ = 4.8 ± 2.5 s, n = 20; N2a + ΔOTC: τ = 15.1 ± 3.9 s, n = 16; APPswe + ΔOTC: τ = 6.1 ± 1.3 s, n = 17；图6E）。
Western blot分析证实，在对照和AD模型中，使用ΔOTC、CsA或CypD-KD处理后，UPRmt均被强效激活（图6F、S6B和S6H）。这种激活可通过破坏Mito-ER拴系（图6G和S6J）、用C646抑制组蛋白乙酰化（图S6C）或用Bz-423促进mPTP开放（图6H和S6K）而被废除。这些在U2OS和神经元模型间保守的反应，确立了钙稳态调控作为一个关键变阻器，将线粒体蛋白质稳态反应与AD相关退行性级联耦合起来。
功能拯救实验表明，药物学上减弱线粒体钙瞬变（ΔOTC/CsA）通过抑制凋亡发挥神经保护作用（Cleaved Caspase-3减少，图6H、6I、S6K和S6L；ΔOTC、CypD-KD或CsA组TUNEL荧光强度减弱，图S6D和S6F），并改善线粒体稳态恢复（mPTP关闭效率升高：比对照高1.9倍，图6J；Aβ1-42清除增强：比对照增加1.4/4.4倍，图6K、S6E和S6G）。这些结果表明，减弱的线粒体钙外排在Aβ1-42诱导的神经元凋亡中发挥细胞保护作用，并可减轻Aβ1-42毒性（图S6H）。这种多模式保护将纳米域线粒体钙调控确立为一种治疗策略，以解耦AD中mPTP驱动的神经变性。
更多结果和补充图表：doi： 10.1093/procel/pwaf109
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