西班牙圣琼德鲁斯大学医院Antonio Martínez-Ruiz团队发现，Na+通过线粒体呼吸链调控缺氧信号。2020年7月29日出版的《自然》在线发表了这项成果。

研究人员发现Na+可以作为第二信使，通过调控线粒体内膜的流动性来调节氧化磷酸化（OXPHOS）的功能和活性氧的产生。急性缺氧期时线粒体复合体I的构象变化会导致基质酸化，并从磷酸钙（CaP）沉淀物中释放出游离的Ca2+。线粒体Na+/ Ca2+交换体的活化促进了Na+进入基质。Na+与磷脂相互作用降低了线粒体内膜的流动性和复合物II与复合物III之间游离泛醌的迁移率，但不影响超复合物内部的迁移率。因此，在复合物III处产生了超氧化物。

通过Na+/Ca2+交换体对Na+进口抑制足以阻断该途径，从而阻碍细胞适应缺氧环境。这些结果表明，Na+通过与磷脂先前未知的相互作用来调控OXPHOS功能和氧化还原信号的传导，这对细胞代谢具有深远影响。

据介绍，所有后生动物都依赖于线粒体OXPHOS通过消耗O2来产生能量。此外，OXPHOS利用O2产生可促进细胞适应性的活性氧，这种现象发生在缺氧情况下，但其确切的机理尚不清楚。Ca2+是作为第二信使最典型的离子，但目前所知Na+的功能仅仅是充当膜电位的介体。

论文链接: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2551-y